Первое упоминание о церкви во имя Трёх Святителей — Василия Великого, Григория Богослова и Иоанна Златоуста — в селе Верхний Белоомут содержится в писцовых книгах за 1674 год. В них описывается деревянная церковь с тремя главами.
В 1827 году на месте старой деревянной церкви была возведена каменная, строительство которой осуществлялось на средства местных крестьян Набатова и Каширина. Этот факт подчёркивает активное участие и вклад прихожан в создание храма.
В середине XIX века к основному зданию храма были пристроены колокольня и трапезная с двумя приделами: в честь святителя Николая Чудотворца и Казанской иконы Божией Матери. Приделы были освящены в 1879 году. Никольский придел был устроен благодарными крестьянами в память о местном помещике Николае Платоновиче Огарёве, который освободил своих крестьян с землёй за символический выкуп задолго до официальной отмены крепостного права в России.
Архитектурно Трёхсвятительский храм выполнен в стиле классицизма и имеет форму продольного креста. Здание построено из кирпича и оштукатурено. В интерьере сохранились росписи, относящиеся к последней трети XIX века. Храм имеет три престола: главный — во имя Трёх Святителей, а также приделы в честь Казанской иконы Божией Матери и святителя Николая Чудотворца.
В 1930-х годах, в период антирелигиозной политики советской власти, храм был закрыт, и его здание использовалось для различных хозяйственных нужд. В результате этого внутреннее убранство и внешний облик храма значительно пострадали.
В 1991 году Трёхсвятительский храм был возвращён Русской Православной Церкви. С этого времени начались восстановительные работы, направленные на реставрацию и возобновление богослужений. Благодаря усилиям прихожан и духовенства храм был отремонтирован и вновь открыт для верующих.
В настоящее время Трёхсвятительский храм является действующим приходским храмом, относящимся к Луховицкому благочинию Коломенской епархии Русской Православной Церкви.
