La cálida iglesia, construida en 1774, fue consagrada en honor al gran mártir Dimitri de Salónica. El 10 de febrero del mismo año, el anciano de la iglesia de la Epifanía en el pueblo de Sima, Román Andreyev, junto con los feligreses, se dirigió al obispo de Suzdal y Yuriev, Genadio, con la solicitud: "En nuestro pueblo hay una iglesia de madera en honor al gran mártir Dimitri de Salónica, que con el tiempo se ha deteriorado. Hemos decidido desmantelarla y construir en este lugar una iglesia de piedra con el mismo nombre, utilizando la antigua para la cocción de ladrillos, de los cuales tenemos suficiente". En marzo se recibió el permiso para la construcción, y para octubre de 1774 la iglesia estaba lista para la consagración. En 1794 se organizó en ella un altar en nombre de Todos los Santos. En septiembre de ese mismo año, los sacerdotes Vasili Fyodorov e Ivan Dmitriev pidieron al obispo Víctor permiso para organizar en la parte derecha de la iglesia de Dimitri un altar para las liturgias matutinas.

El 20 de noviembre, el protoiereo Alexei Smirnov informó a la Consistoría Espiritual de Suzdal sobre la consagración del altar. Otro altar, consagrado en nombre de la santa mártir Zinaida, fue organizado en 1845 por el chambelán conde Konstantin Karlovich Tol en memoria de su esposa fallecida prematuramente, Zinaida Alexandrovna, nacida Golitsyna. Se casaron en 1845, pero un mes después de la boda, Zinaida falleció. En su memoria, el príncipe Alexander Borisovich Golitsyn fundó en Sima el hospital "Zinaidinskaya". El conde Tol donó a la iglesia del altar de la santa mártir Zinaida un Evangelio ricamente decorado, una cruz y vasos litúrgicos.

La apariencia moderna de la iglesia se adquirió tras la reconstrucción en 1891. En los documentos de la Consistoría Espiritual de Vladimir sobre la reconstrucción de la iglesia de invierno en el pueblo de Sima, hay un protocolo del 30 de julio de 1891, en el que se discute el proyecto de reconstrucción. Se decidió reemplazar la estructura de madera por una de ladrillo, si el estado de los cimientos y las paredes lo permitía, y los trabajos debían realizarse bajo la supervisión de un técnico calificado. El proyecto fue aprobado y la reconstrucción autorizada teniendo en cuenta estas observaciones.

En la época soviética, el templo fue cerrado y saqueado, y su cúpula destruida.