Laut Dokumenten begann der Bau der kalten Dmitrievskaja Kirche im Jahr 1651. Einige Quellen datieren den Tempel jedoch auf den Beginn des 18. Jahrhunderts und verweisen auf das Jahr 1711 in den Kirchenakten. Wahrscheinlich wurde in den Jahren 1710-1711 an den nördlichen Teil des Gebäudes eine warme Seitenkirche angebaut, die in den 1750er Jahren abgerissen wurde, während im Nordwesten ein Glockenturm errichtet wurde.

Die Kirche des Dmitri von Priluki wurde zu einem der ersten steinernen Bauwerke in Wologda nach der polnisch-litauischen Zerstörung und einer fast 80-jährigen Baupause. Aufgrund des Mangels an lokalen Handwerkern wandten sich die Auftraggeber an die bekannten Jaroslawler Baumeister Boris Nazarov und Pankrat Timofeev. Die Architektur des Gebäudes spiegelt den Stil der Jaroslawler Schule wider: Es handelt sich um einen zweigeschossigen, fünfkuppligen und vier Säulen umfassenden Tempel im Kathedralstil auf einem traditionellen Unterbau, ohne Trapeze. Seine kubische Form mit fünf kleinen Kuppeln und zwiebelförmigen Kuppeln, die mit Sternen besät sind, wirkt streng.

Die Fassadendekoration, die für die jaroslawischen Denkmäler des mittleren 17. Jahrhunderts charakteristisch ist, zeichnet sich durch Schlichtheit aus: Ecklisenen, Fenster ohne Rahmen, drei große Bogen auf jeder Seite und einfache Arkaden auf den Tambouren. Anstelle der traditionellen umlaufenden Galerien wurde hier 1781 im Westen eine geschlossene Vorhalle mit einer Kapelle zu Ehren des Heiligen Maximus, einer Sakristei und einer Treppe in der Mitte angebaut.

Links von der kalten Kirche befindet sich ein kleiner Glockenturm.

Die Innenausstattung der kalten Kirche des Dmitri von Priluki ist mit Wandmalereien geschmückt, deren Motive, insbesondere auf den Kuppeln und Gewölben, fast vollständig die Fresken der Kirche des Johannes des Täufers in Roschenje wiederholen. Die Malerei wurde wahrscheinlich im Jahr 1721 ausgeführt, obwohl einige Quellen das Jahr 1710 angeben. Die Leitung der Malergruppe hatte möglicherweise einer der Ikonenmaler, die in der Kirche der Verkündigung in Jaroslawl arbeiteten, Fjodor Ignatjew oder Fjodor Fjodorow. Die Wandmalerei ist im Barockstil gehalten, was für den Stil von F. Fjodorow charakteristisch ist.

Die am meisten verehrten Ikonen in der Kirche waren zwei Ikonen der Gottesmutter: "Semigorodnaja" und "Semistralnaja". In der Kirche befanden sich auch Ikonen, die von Wundertätern abgemalt wurden, eine davon, von dem Heiligen Dionysius Glushitsky, war im Semigorodnaja Männerkloster, und die andere in der ländlichen Pfarrkirche des Johannes des Evangelisten am Fluss Toshna im Wologda-Kreis. Im Jahr 1831, während der Choleraepidemie, wurden die Originale dieser Ikonen nach Wologda gebracht und befanden sich in der Dmitrievskaja Kirche. Im selben Jahr erstellten die Einwohner Kopien dieser Ikonen zur Erinnerung an das Ende der Epidemie. Die erste Ikone wurde Semigorodnaja genannt nach dem Bezirk, in dem sich das Semigorodnaja Männerkloster befand, und die zweite, Semistralnaja, wegen der sieben Pfeile, die auf der Ikone das Herz der Gottesmutter durchbohren.

Heute ist die Kirche des Dmitri von Priluki in Navolok vollständig restauriert. Die Weihe des Tempels fand am 13. Juli 2001 nach dem Nachtgebet am Vorabend statt.