Der Tempel im Dorf Kljawlino wurde 1896 dank der Bemühungen der Gemeindemitglieder und der Unterstützung des Samaraer Diözesankomitees der Missionsgesellschaft errichtet, das ebenfalls Mittel bereitstellte. Dieser Bau war Teil des Programms des Bischofs Gurij Buratasowski, das darauf abzielte, die Völker an der Wolga mit dem Licht des christlichen Glaubens zu erleuchten. Die Kirche, die für 500 Personen ausgelegt war, war aus Holz, stand auf einem steinernen Fundament, war mit Eisen gedeckt und war kalt. Neben ihr befand sich ein hölzerner Glockenturm. Der Altar war der einzige und dem heiligen Märtyrer Dimitrius von Thessaloniki gewidmet, dessen Weihe am 10. April 1898 von dem Dekan des 4. Kreises des Buguruslaner Landkreises, dem Priester I. M. Bogoljubov aus dem Dorf Smolkowo, durchgeführt wurde.

Bis 1900 funktionierte die Kirche als "Schulkirche". In ihrem Personal waren ein Priester und ein Psalmodiker aufgeführt, für die 1899 Häuser gebaut wurden. Außerdem gab es an der Kirche eine Wache, ein Haus für die Oblaten und eine Badestube für den Klerus. Im Jahr 1912 umfasste die Gemeindebibliothek 160 Bände. Das Problem der Zersplitterung der Pfarreigebiete war im synodalen Zeitraum aktuell, und am Beispiel der Kljawlino-Gemeinde ist dies gut zu erkennen. Die von den Dorfgemeinschaften zugewiesenen Flächen waren nicht immer nutzbar. So war das Kirchenland in Kljawlino auf drei Felder mit jeweils 11 Desjatinen verteilt, was sich als unpraktisch erwies. Im Jahr 1914 stellte der Klerus der Kirche in seinem Bericht fest: "Von 3 Feldern müssen zwei als unpraktisch für die Nutzung durch Saatgut betrachtet werden, da sie ständig durch die Weiden der Bauern geschädigt werden."

Im Jahr 1898 wurde in Kljawlino eine einklassige gemischte kirchliche Schule eröffnet. Im Jahr 1902 entstand eine ähnliche Schule im Dorf Petropawlowskaja. Die Schulgebäude waren aus Holz und mit Eisen gedeckt. Im Jahr 1912 wurden in beiden Schulen 62 Jungen und 25 Mädchen unterrichtet. In der Gemeinde gab es drei Siedlungen. Die Bevölkerung des Dorfes Kljawlino war gemischt, mit einer Überzahl von Tschuwaschen und Mordwinen, während es nur 40 russische Höhlen gab. Die Dörfer Petropawlowskaja und Alexandrowka waren ethnisch rein russisch. Neben den Bauern und dem Klerus gab es in der Gemeinde 44 Höhlen von Bürgern.

Im Jahr 1900 wurde der Priester Gawriil Iwanowitsch Perepjelkin, ein Herkunft aus den Tschuwaschen Bauern, zum Priester in Kljawlino ernannt. Von 1883 bis 1893 arbeitete er als Bezirksmissionar des 3. Dekanats des Bugulminischen Landkreises im Auftrag des Samaraer Diözesankomitees der Missionsgesellschaft und taufte 63 Heiden. In den Jahren 1884 und 1893 war P. Gawriil Beobachter der kirchlichen Schulen desselben Kreises. Am 22. und 28. August 1899 nahm er an einem Kongress von Akteuren der einheimischen Aufklärung in Samara teil, der Priester und Lehrer aus den Wolga-Diözesen versammelte. In seiner aufklärerischen Arbeit wurde er von dem Psalmodiker Feodot Petrow, ebenfalls ethnischer Tschuwasche, unterstützt.

Nach der Schließung in den 1930er Jahren stand die Kirche eine Zeit lang leer. Während des Großen Vaterländischen Krieges wurde sie in ein Waisenhaus für Flüchtlinge aus der Ukraine und Weißrussland umgebaut. Nach dem Krieg wurde das Gebäude bis 1987 als Klub genutzt. Erst im Jahr 1990 wurde die Kirche den Gläubigen zurückgegeben.