Строительство храма было начато в 1793 году по грамоте архиепископа Тобольского и Сибирского Варлаама. Инициатором возведения каменной церкви выступил протоиерей Алексей Алексеев, а средства на строительство собирались среди прихожан, что подтверждается рапортом церковного старосты Павла Журавлева. Сбор пожертвований осуществлялся под контролем Сухобузимского волостного правления, главой которого в 1801 году был Фёдор Тюменцев.
Храм был построен на высоком берегу реки Сухой Бузим, в центре села, что обеспечивало его доминирующее положение в ландшафте. Здание представляет собой двухэтажную кирпичную конструкцию, выполненную в сибирском архитектурном стиле. На первом этаже располагался тёплый храм в честь Живоначальной Троицы, освящённый 30 июня 1801 года, а на втором — холодный храм во имя святых апостолов Петра и Павла, освящённый в 1817 году.
Архитектурная композиция храма включает полукруглую алтарную апсиду, храмовый четверик и трапезную, расположенные вдоль оси восток — запад. Фасады здания расчленены широкими лопатками, отмечающими места примыкания внутренних капитальных стен. Оконные проёмы с полуциркульными перемычками имеют кирпичные рамочные обрамления, форма которых различается по этажам: на первом этаже — обрамления «ушастого» типа с дугообразными «ушами», на втором — с использованием «S»-образного мотива и омегообразными «бровками». Междуэтажный карниз имеет незначительный вынос и несложный профиль. Поверхности стен оштукатурены.
В 1874–1875 годах подрядчиком, красноярским мещанином Николаем Козловым, был выполнен ремонт здания церкви. В начале 1890-х годов к западному фасаду здания было пристроено новое крыльцо.
После Октябрьской революции храм был закрыт, его имущество конфисковано, а здание использовалось для хозяйственных нужд. В советский период церковь постепенно разрушалась и находилась в запустении.
В настоящее время храм не действует и находится в состоянии руинизации. Однако сохранившиеся элементы архитектуры позволяют оценить его историческую и культурную ценность. Здание церкви включено в список объектов культурного наследия Красноярского края.
