Возведение храма было завершено в 1840 году.
Строительство храма было осуществлено в короткий срок — всего за два года, с 1839 по 1840 год. Это свидетельствует о значительных усилиях и ресурсах, вложенных в проект местным сообществом и, возможно, благотворителями, чьи имена не сохранились в доступных источниках.
Архитектурно храм представляет собой образец Русской Православной Церкви середины XIX века. Здание выполнено в традиционном стиле, характерном для того периода, с использованием кирпича в качестве основного строительного материала. Фасады украшены декоративными элементами, отражающими каноны православного храмового зодчества. Основной объем храма увенчан куполом, символизирующим небесный свод, а колокольня придает сооружению вертикальную доминанту, являясь неотъемлемой частью композиции.
Внутреннее убранство храма включало иконостас и настенную роспись, выполненную в соответствии с православными традициями. Главный престол освящен в честь Святой Троицы, правый придел посвящен иконе Знамения Божией Матери, а левый — Архангелу Михаилу.
В советский период многие религиозные сооружения подверглись закрытию или перепрофилированию. Точные сведения о судьбе храма в селе Тёплово в этот период ограничены. Однако, учитывая общую тенденцию того времени, можно предположить, что храм мог быть закрыт, а его здание использовано в иных целях, не связанных с богослужением.
В настоящее время храм Живоначальной Троицы в селе Тёплово является действующим приходом. В нем регулярно проводятся богослужения и церковные таинства.
В окрестностях села Тёплово, на берегу реки Тёши, находится родник, связанный с именем праведного старца Иоанна Терентьевича Яшина, уроженца Тёплова, жившего в отшельничестве около Дальне-Давыдовской и Кутузовской женских общин. Это место почитается местными жителями и паломниками, дополняя духовное значение храма в регионе.
Храм Живоначальной Троицы в селе Тёплово является объектом культурного наследия и находится под государственной охраной. Документ о принятии на государственную охрану имеет номер 471.