Первые упоминания о селе Комлево относятся к началу XVI века. Однако строительство первого храма в этом населённом пункте произошло значительно позже. В 1713 году владелец Комлева, Борис Алексеевич Челищев, обратился в Патриарший казённый приказ с прошением разрешить ему возвести в селе церковь в честь Знамения Пресвятой Богородицы с приделом во имя святого Георгия. Это событие положило начало церковной истории села.
Современное здание Знаменской церкви было построено в конце XVIII — начале XIX века на средства генерала обер-гофмаршала, действительного камергера и кавалера различных орденов Григория Никитича Орлова. В 1802 году был освящён тёплый придел в трапезной части храма. Вокруг церкви была возведена ограда с тремя воротами.
Архитектурно Знаменский храм представляет собой выдающийся образец культовой архитектуры зрелого классицизма, обладающий чертами казаковской школы. Объёмно-пространственная композиция храма состоит из бесстолпного четверика, увенчанного ротондой, полуциркульной апсиды, прямоугольной в плане двухпридельной трапезной и трёхъярусной колокольни со шпилем. В убранстве церкви главную роль играют палладианские мотивы, такие как трёхчастные окна и арки. В наружной отделке широко применены элементы ордерной системы, отделка белым камнем и руст.
В 1913 году церковь подверглась ремонту. Однако в советское время, в период антирелигиозной политики, храм был закрыт. Точная дата закрытия неизвестна, но в документах от 22 марта 1934 года церковь ещё значилась в числе действующих, что позволяет предположить её закрытие в конце 1930-х годов.
В годы Великой Отечественной войны Знаменский храм сильно пострадал и в дальнейшем не использовался по назначению, постепенно приходя в запустение. К началу 1990-х годов здание находилось в аварийном состоянии.
Вторая половина 2000-х годов ознаменовалась началом реставрационных работ, направленных на восстановление храма. Благодаря усилиям Русской Православной Церкви и неравнодушных граждан, Знаменская церковь была отреставрирована и вновь открыта для прихожан. В настоящее время храм функционирует как подворье Вознесенской Давидовой пустыни.
