Le village de Kandabulak a été fondé en 1737 par décret de l'impératrice Anna Ioannovna, qui prescrivait la réinstallation des Kalmyks à l'est de la Volga pour effectuer un service de garde aux frontières orientales. La supervision de l'exécution du décret était assurée par V. N. Tatichtchev.

Plus tard, des soldats exilés ont commencé à s'installer dans le village, et en 1781, ils ont construit une église en bois en l'honneur du grand martyr Dimitri de Salonique, le patron des soldats.

En 1896, il a été décidé de construire une nouvelle église en pierre pouvant accueillir jusqu'à 1500 personnes. Le projet a été élaboré par l'architecte diocésain Khvilinski, qui a également supervisé la construction.

L'église a été consacrée en l'honneur de la Sainte Trinité en mai 1906 et avait deux chapelles, en l'honneur du grand martyr Dimitri de Salonique et de Nicolas le Miraculeux. L'ancienne église en bois a été démontée et vendue au village d'Orlovka.

Dans les années 1930, l'église a été fermée et a tenté d'être détruite, mais elle a résisté. Seul le clocher a été démonté, les briques ayant été utilisées pour construire une école à Sergievsk, et plus tard, le dôme a été emporté par un ouragan.

Pendant longtemps, l'église a servi de dépôt. Dans les années 1990, elle a été restituée aux croyants, qui ont commencé à la restaurer. Le 5 novembre 1997, le premier service a eu lieu dans l'église en ruine de Dimitri de Salonique après plusieurs décennies, en l'honneur de la fête du saint.

À la fin des années 2000, des dômes ont de nouveau été installés sur l'église, et le 26 décembre 2000, une liturgie solennelle a été célébrée, marquant sa seconde renaissance. Les travaux de restauration se poursuivent.