Петро-Павловский храм в селе Митрофановка был построен в 1913 году как каменный храм в волостном центре одноименной волости 4-го крестьянского участка Семипалатинского уезда. Для строительства была привлечена артель зодчих - семипалатинских татар. Одновременно с церковью был возведен дом для священнослужителей, образующий с храмом архитектурный ансамбль.
В архитектурном решении храм повторял облик утраченного Покровского собора Усть-Каменогорска и Никольского собора Семипалатинска. План здания характеризовался осевой композицией: притвор, трапезная, основной объем и алтарь были последовательно расположены на одной оси. Фасадная отделка включала элементы так называемого "епархиального стиля" - прямоугольные окна с полуциркульными завершениями, сандрики-кокошники, плоские пилястры и двухсоставные карнизы.
В 1929 году храм был закрыт советскими властями. Колокольня и купола были разобраны, а интерьер полностью утрачен. В советский период здание использовалось как зернохранилище, а в последние десятилетия - как сельский клуб. Реставрационные работы проводились с 2007 по 2013 годы на средства местного крестьянского хозяйства "Багратион".
8 февраля 2014 года состоялось малое освящение восстановленного храма в честь первоверховных апостолов Петра и Павла. Чин освящения совершили клирики Усть-Каменогорской епархии. Храм внесен в списки памятников архитектуры Восточно-Казахстанской области.