Первые упоминания о храме относятся к 1850 году. Церковь была построена на средства графини Клеопатры Петровны Клейнмихель. В начале ХХ столетия приход насчитывал около 1000 человек. В послевоенное время храм был разрушен.

 1790 году в Дмитриевке была воздвигнута деревянная церковь во имя Великомученика Димитрия.

Кирпичный храм Великомученика Димитрия Солунского построен в 1885 году.

Храм является памятником архитектуры.

Димитриевская церковь построена в 1839 году тщанием прихожан. Престол был освящен во имя святителя Димитрия, митрополита Ростовского. В печально известные годы гонений церковь была частично разрушена, а здание отдали под сельский клуб.