Храм во имя святого благоверного князя Феодора Смоленского и чад его Давида и Константина в селе Федоровское Ярославской области относится к числу памятников церковной архитектуры, связанных с почитанием ярославских святых. Князь Феодор, в крещении нареченный в честь великомученика Феодора Стратилата, родился около 1237–1239 года в период монгольского нашествия. Он происходил из смоленской ветви Рюриковичей, будучи правнуком князя Ростислава Мстиславича Смоленского и Киевского.
Исторически село Федоровское входило в состав Ярославского княжества, где святой Феодор княжил после брака с Марией Васильевной, дочерью ярославского князя Василия. В 1277 году князь Феодор участвовал в совместном с татарами походе в Осетию, где отличился воинской доблестью, что привело к его длительному пребыванию в Орде. Там он вступил в брак с дочерью хана Менгу-Темира, принявшей в крещении имя Анна, и имел от этого брака двух сыновей — Давида и Константина, также прославленных в лике святых.
Церковное почитание князя Феодора и его сыновей началось вскоре после их кончины. Мощи святых были обретены в 1463 году в Ярославле и прославились многочисленными чудесами. В XVI–XVII веках почитание ярославских чудотворцев распространилось за пределы Ярославской земли, что способствовало строительству храмов в их честь, включая церковь в селе Федоровское.
Архитектурные особенности храма в Федоровском характерны для ярославской храмовой традиции XVII–XVIII веков. Типологически он относится к приходским церквям с выраженным ярусным построением объема и традиционным пятиглавием. Исторические документы фиксируют существование храма уже в начале XVIII века, что позволяет отнести его строительство к периоду активного церковного зодчества в Ярославской епархии после Смутного времени.
В XIX веке храм неоднократно ремонтировался и обновлялся, о чем свидетельствуют клировые ведомости Ярославской епархии. В советский период, как и большинство сельских церквей, он был закрыт, а богослужебная жизнь возобновилась в 1990-х годах после передачи здания Русской Православной Церкви. Реставрационные работы проводились с учетом сохранившихся архивных данных о первоначальном облике храма.