В 1743 году по благословению епископа Санкт-Петербургского и Шлиссельбургского Никодима (Сребницкого) началось строительство каменного храма на средства графа Мартына Карловича Скавронского, родственника императрицы Екатерины I. Строительство завершилось в 1747 году. Первоначально здание было выполнено в стиле Людовика XIV, что соответствовало архитектурным тенденциям того времени.
В 1822—1824 и 1829 годах, по инициативе новой владелицы имения графини Юлии Павловны Самойловой, храм подвергся значительной перестройке по проекту архитектора Доменико Фердинандо Адамини. В результате этих работ здание приобрело черты эклектики, сочетая элементы различных архитектурных стилей. Верхний храм был освящен в честь Рождества Пресвятой Богородицы, а нижний — во имя святой великомученицы Екатерины.
В 1867—1872 годах под руководством архитектора Александра Ивановича Резанова были проведены работы по частичному восстановлению храма, в ходе которых здание получило некоторые изменения, включая обновление купола и колокольни.
В ночь на 19 июня (1 июля) 1875 года церковь подверглась ограблению. Украденные ценности были частично возвращены и использованы для создания запрестольного креста, который был помещен в верхнем храме.
После революционных событий 1917 года храм продолжал функционировать, однако в 1937 году, после ареста и расстрела настоятеля протоиерея Николая Давыдова, богослужения были прекращены. В 1938 году церковь была окончательно закрыта, а ее помещения использовались под клуб и кинозал.
Существует мнение, что в начале Великой Отечественной войны, в августе 1941 года, колокольня и купол храма были разрушены с целью устранения ориентиров для артиллерии. Однако редкие фотографии периода немецкой оккупации опровергают эту версию. В условиях оккупации, с осени 1941 года, богослужения проходили в частном доме в деревне Антропшино, а в апреле 1943 года они возобновились в самом храме.
В 1954 году оба придела храма были вновь открыты для богослужений. В последующие десятилетия проводились работы по восстановлению утраченных элементов здания. В частности, в 2007 году был полностью восстановлен высокий золоченый шпиль с крестом, венчающий колокольню.
