Первый деревянный храм во имя святой великомученицы Екатерины Александрийской в селе Истошино был построен в 1765 году. В 1806 году возведен второй деревянный храм. Каменный храм с тем же посвящением построен в 1853 году. Архитектурный облик храма соответствовал традициям русского церковного зодчества середины XIX века.
В 1892 году к основному объему храма был пристроен северный придел во имя Святой Троицы. В 1910 году с южной стороны сооружен второй придел в честь иконы Божией Матери «Утоли моя печали». Икона для придела была написана в Москве и торжественно перенесена в храм 8 июня 1901 года, что стало основанием для установления ежегодного празднования в эти дни.
По данным на 1913 год, приход храма включал 1121 двор с 7315 прихожанами. В состав прихода входили деревни: Шабурова, Торопова, Кутырева, Луговая, Заплатина, Босоногова, Полая, Заозерная, Логошкина, Мелехина. При храме действовали две церковно-приходские школы: в селе Истошино (с 1888 года) и в деревне Кутыревой (с 1894 года).
Штат причта по состоянию на 1913 год включал двух священников, диакона и двух псаломщиков. Клирики храма неоднократно менялись, о чем свидетельствуют метрические записи Тобольской епархии. К храму была приписана Введенская церковь в селе Няшинском (1895-1917 гг.) и часовня.
В советский период храм был закрыт и подвергся частичному разрушению. В разное время в здании размещались зернохранилище, школа, сельский клуб. В 2008 году было принято решение о возрождении прихода и начале восстановительных работ, которые планировалось начать в 2013 году. В октябре 2013 года приход вошел в состав новообразованной Ишимской епархии.