В 1756 году на средства купца из города Балахна Игнатия Федоровича Осокина был основан Бемышевский медеплавильный завод. В 1769 году, согласно храмоздатной грамоте Казанского митрополита Вениамина, при заводе в соседнем селе Кувак началось строительство храма. Строительство завершилось в 1772 году, и 17 декабря того же года новый деревянный храм был освящён.
Со временем деревянный храм обветшал, и в 1819 году началось строительство каменного храма на средства владельца завода Лебедева и прихожан. Автором проекта считается Н. Ф. Алфёров. Новый каменный храм был освящён 30 июня 1825 года. В нём было три престола: главный — во имя Святой Троицы, правый — в честь Покрова Пресвятой Богородицы, левый — в честь святых апостолов Петра и Павла.
На основании Указа Президиума Верховного Совета УАССР от 29 июля 1939 года храм был закрыт, а его здание передано под клуб.
21 октября 1996 года приход был восстановлен, верующие собирались в старом здании школы-интерната. В 2001 году начались работы по восстановлению храма по программе Президента Удмуртии Александра Александровича Волкова. 30 сентября 2002 года, по постановлению Правительства Удмуртской Республики, Свято-Троицкий храм села Бемыж был отнесён к категории объектов культурного наследия. 31 августа 2005 года состоялось торжественное открытие холодной части храма.
