Храм Успения Пресвятой Богородицы в селе Проволочное был построен в конце XVIII века на средства горнозаводчика Ивана Баташёва при металлургическом заводе, выпускавшем проволоку. Церковь возведена в традициях деревянного зодчества, с архитектурной композицией типа «восьмерик на четверике», с боковыми притворами, трапезной и двухъярусной колокольней.
В дореволюционный период храм входил в состав приходов Выксунского благочиния. В клировых ведомостях XIX века он упоминается как действующий, с престолом в честь Успения Божией Матери. В 1930-е годы церковь была закрыта, последний настоятель арестован в 1937 году. В советский период здание не разрушалось, но пришло в аварийное состояние.
В 2007–2008 годах проведена реконструкция храма на средства благотворителей. Были заменены сгнившие венцы, восстановлены купола и кресты, проведена внутренняя отделка. 25 октября 2008 года совершён чин малого освящения, после чего возобновлены регулярные богослужения. В архитектурном отношении реконструкция выполнена с некоторыми отклонениями от первоначального облика.
Храм относится к Выксунской епархии Русской Православной Церкви. В настоящее время является объектом культурного наследия регионального значения.
