Православный приход в честь Успения Пресвятой Богородицы в городе Долинск Сахалинской области был зарегистрирован в 1992 году. Первые богослужения совершались приезжими священниками из Южно-Сахалинска, а первое крещение проведено в ноябре 1991 года в частной квартире.
В феврале 1993 года для прихода было выделено помещение по улице Ленина, дом 40, где проводились первые литургии. В мае того же года городская администрация передала приходу бывшее здание библиотеки по улице Советской, дом 9, которое стало постоянным местом богослужений.
В октябре 2008 года был заложен фундамент нового храма в центре города около здания администрации. Строительные работы продолжались до 2010 года. Первая литургия в новом храме совершена в праздник Рождества Христова в 2011 году.
Архитектурный облик храма соответствует традициям православного зодчества. Здание увенчано куполами с крестами, установленными в 2009 году. Храм остается действующим и является центром духовной жизни православной общины города Долинска.