Село Охлебинино было основано в 1759 году и первоначально называлось Новотроицкое. К началу XX века название Охлебинино окончательно закрепилось за селом, происходя от фамилии дворян Охлябининых, первых русских владельцев этих земель. В конце XVIII века в деревне насчитывалось 20 дворов с населением 118 человек. К концу XIX века численность населения возросла до 540 мужчин и 532 женщин, имелись земское училище, мастерские и торговые лавки.
В 1826 году в селе был построен храм во имя Живоначальной Троицы в стиле позднего классицизма. Согласно преданиям, основным жертвователем строительства была некая Екатерина, чья могила ранее находилась рядом с храмом. В некоторых источниках в качестве храмоздателей упоминаются местные землевладельцы Охлебинины.
Архитектурно храм представляет собой небольшой приходской храм периода позднего классицизма. Первоначально здание включало двухъярусную колокольню и металлическую ограду, которые не сохранились до наших дней. В настоящее время храм окружен кирпичным забором с металлической решеткой, окрашен в белый цвет, крыша — в голубой.
В советский период храм, вероятно, был закрыт, как и многие религиозные учреждения того времени. Однако конкретные данные о его закрытии и последующем использовании отсутствуют.
В постсоветский период храм был возвращен верующим и восстановлен. В настоящее время он является действующим и относится к Бирской епархии Русской Православной Церкви.
