Первое упоминание о церкви в селе Карабухино датируется 1628 годом, когда в писцовых книгах упоминается деревянная церковь во имя Успения Пресвятой Богородицы. В 1676 году в окладных книгах вновь зафиксировано существование деревянной церкви в селе. В 1759 году на месте обветшавшей деревянной церкви была построена каменная Успенская церковь с приделом в честь святителя Николая Чудотворца. Строительство осуществлено бригадиром Сильвестром Даниловичем Гурьевым.
В 1798 году по прошению местного священника Емельяна Прокопьева было разрешено провести ремонтные работы в храме. В 1808 году в церкви был освящён новый иконостас, который в 1809 году был вызолочен и окрашен. В 1821 году по просьбе иерея Георгия Санова и прихожан был заменён деревянный пол на каменный и пристроены две каменные паперти.
13 апреля 1846 года церковь сгорела до основания. Спасены были только иконы и утварь. Так как выгорело более половины села, восстановление храма стало приоритетной задачей для местных жителей. В последующие годы церковь была восстановлена.
Архитектурно храм представляет собой каменное здание в стиле классицизма с одним куполом и колокольней. Фасады украшены портиками с колоннами. Внутреннее убранство храма отличается скромностью и функциональностью.