В конце XIX века на территории села Медный Рудник (ныне город Верхняя Пышма) была возведена деревянная часовня. В начале XX века к ней пристроили алтарь, и 28 ноября 1908 года состоялось освящение храма в честь Успения Пресвятой Богородицы. Чин освящения совершил благочинный протоиерей Кесарь Пономарев в сослужении других священнослужителей.
Первоначально храм был приписан к Троицкому приходу села Шарташ. В 1914 году указом Святейшего Синода за № 17463 был учрежден самостоятельный приход. В 1922 году в ходе кампании по изъятию церковных ценностей из храма было конфисковано 5,7 кг серебра. Богослужения продолжались до ноября 1936 года, после чего храм был закрыт.
В последующие десятилетия здание использовалось для различных нужд: в 1940-1950-х годах здесь располагались библиотека и агитпункт, в 1955 году здание перестроили и пристроили к нему кинотеатр «Пионер». В 1980-е годы после закрытия кинотеатра помещение использовалось под продовольственный магазин и почту.
В 1991 году здание было возвращено верующим. В 1997 году на историческом месте началось строительство нового каменного двухпрестольного храма. Главный престол освящен в честь Успения Пресвятой Богородицы, левый придел - во имя апостола Андрея Первозванного. Строительство велось при поддержке АО «Уралэлектромедь».
29 апреля 1999 года на колокольню установили шпиль с крестом. 22 июля 2000 года архиепископ Екатеринбургский и Верхотурский Викентий совершил освящение главного храма. 15 июля 2002 года был освящен придел во имя апостола Андрея Первозванного. 23 сентября 2000 года храм посетил Патриарх Московский и всея Руси Алексий II.
В 2002 году стены храма были расписаны художниками Российской академии живописи, ваяния и зодчества под руководством Ильи Глазунова. Иконы для иконостаса выполнены в невьянском стиле. В 2004 году на территории храма построили Духовно-просветительский центр с крестильным храмом во имя Стефана Великопермского. 3 ноября 2013 года освятили новую звонницу с колоколами, отлитыми на каменском заводе «Пятков и К».
