Der Ort Sosnowka begann seine Geschichte bereits in den 1740er Jahren, aber lange Zeit gab es hier keine vollwertige Kirche, nur eine kleine Kapelle. Der Bau der orthodoxen Kirche wurde zu einem bedeutenden Ereignis für die Einheimischen, die selbst Geld für den Bau sammelten.

Laut Archivdaten wurde die Peter-Paulus-Kirche in den Jahren 1908 und 1909 dank freiwilliger Spenden der Gemeindemitglieder und Geldsammlungen erbaut. Im Juni 1909 wurde die Kirche mit einem kleinen Ritus geweiht, und am 14. März 1910 fand die große Weihe statt. Das Gebäude ist aus Holz, auf einem Fundament aus wildem Stein, mit einem hölzernen Glockenturm, und bietet Platz für bis zu 300 Personen. Das Dach ist mit Eisen gedeckt und mit geschmiedeten vergoldeten Kreuzen geschmückt, umgeben von einem hölzernen Zaun. Der Pfarrer erhielt ein staatliches Gehalt von 400 Rubel pro Jahr und nutzte 99 Desjatinen Land, die gemäß dem Erlass der Militärverwaltung vom 1. März 1910 zugewiesen wurden.

In der Sowjetzeit erging es der Kirche wie vielen anderen Gotteshäusern: Das Eigentum wurde geplündert, Kuppeln und Kreuze abgenommen, die Ausstattung zerstört. Nach dem Großen Vaterländischen Krieg wurde im Gebäude, das dem Staat übergeben wurde, eine Imkerschule eröffnet, später eine Buchhaltungsschule. Bis 1975 war das Gebäude baufällig und wurde als Lager dem regionalen Statistischen Amt übergeben.

Anfang der 1990er Jahre wandten sich die Bewohner von Sosnowka an die Behörden mit der Bitte, das Kirchengebäude den Gläubigen zurückzugeben. Am 3. Juli 1992 wurde durch Beschluss des Regionalrates der Volksabgeordneten von Tscheljabinsk unter dem Vorsitz von Peter Sumina die Kirche mit dem Segen des Heiligen Patriarchen von Moskau und ganz Russland Alexius II. an die Russische Orthodoxe Kirche zurückgegeben.

Heute funktioniert die Kirche aktiv, und hierher kommen nicht nur die Bewohner von Sosnowka, sondern auch Menschen aus verschiedenen Stadtteilen von Tscheljabinsk und umliegenden Orten. Dankbare Gemeindemitglieder schenken der Kirche Ikonen, von denen eine, das Bild der Heiligen Dreifaltigkeit, zu tränen begann.

Das alte Holzgebäude der Kirche hält jedoch den Prüfungen der Zeit nicht stand, weshalb in der Nähe der Kirche mit dem Bau einer neuen Kirche begonnen wurde.