La historia de la iglesia está estrechamente relacionada con el desarrollo del pueblo de Petropavlovsk, ubicado cerca de Shuia. El inicio del pueblo se dio por un trágico evento en 1831, cuando una epidemia de cólera se llevó muchas vidas de los habitantes locales. Los cementerios de la ciudad no podían hacer frente a la cantidad de fallecidos, por lo que se decidió crear un entierro separado en la despoblada periferia de la ciudad, en el paraje de Rykovo. En memoria de las víctimas del cólera, los habitantes de Shuia establecieron una procesión con un ayuno de una semana, comenzando el 28 de julio. La procesión pasaba por el centro de la ciudad hacia el lugar de entierro, donde se celebraba un servicio con la exhibición de íconos venerados. El lugar de enterramiento fue rodeado por un terraplén, y en 1847 el alcalde de la ciudad, I.D. Kiselev, erigió un monumento de piedra blanca con una inscripción sobre los fallecidos por cólera en 1831.

En la segunda mitad del siglo XIX, el paraje comenzó a poblarse activamente. Esto se debió a que el propietario de la tierra, el comerciante G.V. Bolotov, la arrendaba, lo que atraía a los habitantes de los pueblos cercanos que buscaban oportunidades de trabajo cerca de la fábrica de Shuia. El asentamiento creció, y surgió la necesidad de construir una iglesia. En 1868, en el lugar del entierro por cólera, se construyó y consagró una capilla, que más tarde se convirtió en iglesia. La construcción fue financiada por el comerciante de Shuia G.V. Bolotov y la ciudadana honoraria de Shuia M.I. Shchekoldina. Tras la edificación de la iglesia, el paraje de Rykovo recibió el nombre de pueblo de Petropavlovsk. Hasta 1876, la iglesia estaba adscrita a la catedral de la Resurrección, pero luego se convirtió en parroquial gracias a los fondos encontrados para mantener un clero separado.

A finales del siglo XIX, quedó claro que la antigua iglesia no cumplía con los requisitos de capacidad y arquitectura, por lo que se decidió reconstruirla. Gracias a los esfuerzos del anciano de la iglesia E.A. Gusev, entre 1891 y 1893 se construyó una nueva iglesia en un nuevo terreno. El proyecto fue desarrollado por el arquitecto de Vladimir N.D. Koritsky. La iglesia está realizada en estilo ruso con elementos de la arquitectura toniana. En el interior había un suelo de hierro fundido y una estufa de horno, y en el iconostasio se colocaron 20 íconos sobre un fondo dorado. La gran campana pesaba 160 puds. El templo fue entregado a la iglesia el 30 de enero de 1996, y el primer servicio tuvo lugar el 11 de abril de ese mismo año. En 2002 se restauró el iconostasio, y desde 2003, en el templo se encuentran las reliquias del Santo mártir Aksentiy. Actualmente, el templo se está restaurando activamente: se han instalado una nueva cerca y cúpula, se ha realizado una reparación, y se planea la restauración del campanario.