Село Авдотьино, известное с 1627 года, являлось родовым имением дворянского рода Новиковых. В 1749 году отставной статский советник Иван Васильевич Новиков получил храмозданную грамоту на строительство каменного храма на месте прежней деревянной церкви. Строительство велось с 1749 по 1776 год и завершилось освящением главного престола во имя Тихвинской иконы Божией Матери.
Архитектурный облик храма представляет собой пример стиля барокко. Здание выполнено по типу «восьмерик на четверике» и выстроено из тесаного белого камня. В 1753 году был освящен северный придел во имя преподобного Василия, епископа и исповедника Парийского. В 1789 году, при сыне Ивана Васильевича, Николае Ивановиче Новикове, была возведена трехъярусная колокольня и освящен южный придел во имя святителя Алексия, митрополита Московского.
Николай Иванович Новиков, известный просветитель и издатель, родился в Авдотьине и провел здесь значительную часть своей жизни. После заключения в Шлиссельбургской крепости он вернулся в родовое имение, где занимался благотворительной деятельностью, включая строительство каменных домов для крестьян и организацию крестьянской взаимопомощи. Николай Иванович был похоронен в Тихвинском храме в 1818 году.
В 1874 году при храме была организована церковно-приходская школа, которая в 1883 году была передана в ведение земства. В советский период храм был закрыт, и его здание использовалось для различных нужд, что привело к утрате многих элементов внутреннего убранства. Однако архитектурные особенности храма, включая изящную трехъярусную колокольню, украшенную карнизами, фронтонами и колоннами, сохранились.
В постсоветский период начался процесс восстановления храма. Были проведены реставрационные работы, направленные на воссоздание первоначального облика здания и его интерьера.
