Село Дорофеево известно с XVI века как место, где располагалась Успенская Дорофеева мужская пустынь. Первые упоминания о монастыре относятся к 1613 году, когда в обители существовали деревянные храмы во имя святых Космы и Дамиана и в честь Успения Пресвятой Богородицы. Основателем монастыря считается игумен Дорофей, в честь которого село получило свое название. В 1640-х годах пустынь была приписана к Троицкому Кривоезерскому монастырю, а с 1648 года стала подворьем Саввино-Сторожевского монастыря.
В 1707 году монастырь был упразднен, а на его месте остался приходской храм. В начале XIX века, после обветшания прежней постройки, в 1812 году была возведена каменная церковь в честь Успения Пресвятой Богородицы. На потолке под куполом сохранилась надпись, датированная 1812 годом: «В час беды и нашествия ворогов наших», что связывает строительство храма с событиями Отечественной войны 1812 года. Храм выполнен в стиле провинциального классицизма, отличается аскетичностью форм и массивным куполом.
В 1929 году в церкви была проведена опись, зафиксировавшая наличие 140 икон владимирского письма. В 1938 году храм был закрыт, а в 1949 году передан колхозу имени Молотова, где использовался под пекарню и зернохранилище. Колокольня была разрушена в этот период, и ее точный облик неизвестен из-за отсутствия документальных свидетельств.
В 1990 году здание храма возвращено верующим, с 1991 года начались восстановительные работы и возобновлены богослужения. Храм имеет три престола: главный — в честь Успения Пресвятой Богородицы (28 августа), придельные — во имя апостолов Петра и Павла (12 июля) и святых бессребреников Космы и Дамиана (14 июля). Церковь включена в список объектов культурного наследия.
