Возникновение села датируется второй половиной XVII века, когда эти земли стали владением князя И. Ю. Трубецкого, от которого и произошло название населённого пункта. В документах 1710 года село упоминается как Спасское, названное по деревянной Спасской церкви, существовавшей на тот момент.
В конце XVIII века село перешло во владение князей Васильчиковых. Князь Илларион Васильевич Васильчиков, герой Отечественной войны 1812 года и председатель Государственного совета, внёс значительный вклад в развитие Трубетчино. В 1831 году он инициировал строительство каменной церкви во имя Спаса Нерукотворного Образа, заменившей старый деревянный храм. Строительство было завершено в 1838 году, и храм был освящён в честь Нерукотворного Образа Христа Спасителя.
Архитектурно храм представляет собой каменное здание, характерное для церковного зодчества первой половины XIX века. В 1883 году к колокольне были пристроены два прямоугольных объёма: один предназначался для караульной, другой — для школы.
В советский период храм, как и многие религиозные сооружения, подвергся закрытию и частичному разрушению. Трапезная и верхняя часть колокольни были утрачены. В 2008 году начались работы по восстановлению утраченных частей здания, что позволило вернуть храму его исторический облик.