Das Dorf Kandabulak wurde 1737 auf Erlass von Kaiserin Anna Ioannowna gegründet, der die Umsiedlung der Kalmücken östlich der Wolga zur Erfüllung von Grenzdiensten an den östlichen Grenzen vorschrieb. Die Aufsicht über die Ausführung des Erlasses hatte W. N. Tatischew.

Später begannen im Dorf verurteilte Krieger zu siedeln, die 1781 eine Holzkirche zu Ehren des heiligen Märtyrers Dmitri von Thessaloniki, dem Schutzpatron der Krieger, errichteten.

1896 wurde beschlossen, eine neue Steinkirche mit Platz für bis zu 1500 Personen zu bauen. Das Projekt wurde vom Diözesanarchitekten Chwilinjski entworfen, der auch die Bauarbeiten überwachte.

Die Kirche wurde im Mai 1906 zu Ehren der Heiligen Dreifaltigkeit geweiht und hatte zwei Seitenaltäre, einen zu Ehren des heiligen Märtyrers Dmitri von Thessaloniki und einen zu Ehren des heiligen Nikolaus von Myra. Die alte Holzkirche wurde abgerissen und nach Orlowka verkauft.

In den 1930er Jahren wurde die Kirche geschlossen und es wurde versucht, sie zu zerstören, aber sie hielt stand. Nur der Glockenturm wurde abgerissen, die Ziegel wurden zum Bau einer Schule in Sergijewsk verwendet, und später wurde die Kuppel durch einen Sturm abgetragen.

Lange Zeit diente die Kirche als Lager. In den 1990er Jahren wurde sie den Gläubigen zurückgegeben, die mit ihrer Restaurierung begannen. Am 5. November 1997 fand in der zerstörten Kirche des heiligen Dmitri von Thessaloniki der erste Gottesdienst seit mehreren Jahrzehnten zu Ehren des bevorstehenden Patroziniums statt.

Ende der 2000er Jahre wurden erneut Kuppeln auf die Kirche gesetzt, und am 26. Dezember 2000 fand eine feierliche Liturgie zu ihrem zweiten Geburtstag statt. Die Restaurierungsarbeiten dauern an.