L'église, construite en rondins de pin, est un exemple unique et l'un des plus anciens exemples conservés de l'architecture en bois de la Russie ancienne. On suppose que le temple a été érigé vers 1552 par les maîtres Karp et Papila. À l'origine, il avait peut-être un toit en forme de tente, mais au XVIIIe siècle, il a été modifié : un octogone couronnant a été ajouté ainsi que cinq coupoles, et l'octogone principal a été abaissé. Certains experts estiment que la composition originale du temple était telle qu'elle est maintenant. Au début du XXe siècle, une fondation a été construite sous l'église et un socle d'environ deux mètres de haut a été réalisé, probablement pour remplacer les couronnes inférieures pourries. Les façades ont été revêtues de planches, et le toit a été recouvert de fer. En 1944-1945, le niveau supérieur et le plafond de l'octogone inférieur se sont effondrés. En 1960, l'église a été déplacée de la région de Galitch, où elle se trouvait à un kilomètre et demi du village de Kholm.

La restauration a été réalisée de 1960 à 1962 selon le projet de l'architecte A.V. Opolovnikov avec la participation de l'architecte I.Sh. Chevelev. Le temple appartient à un type rare d'églises à cinq coupoles à niveaux avec un sous-sol. Sa composition verticale comprend deux octogones : le inférieur, grand, taillé « en oblo » sur un socle en pierre, et le supérieur, trapu, taillé « en patte », sur lequel se trouvent un petit tambour croisé et cinq coupoles en forme d'oignon sur de fins tambours cylindriques, recouverts de lames de tremble. À l'est, le temple est adossé à une abside pentagonale, taillée « en patte », et à l'ouest, une petite salle à manger carrée, taillée « en oblo ». L'église est entourée d'une galerie suspendue sur des consoles en bois. À l'ouest se trouve un porche avec un long escalier couvert, recréé lors de la restauration selon des analogues. La composition du monument se distingue par des caractéristiques individuelles : les arêtes diagonales de l'octogone inférieur sont plus courtes que les principales et ne sont pas parallèles entre elles, l'abside a une forme irrégulière, et les angles de la galerie sont obtus. Cependant, visuellement, ces formes semblent correctes. Dans l'octogone inférieur et l'abside, il y a des fenêtres à linteaux, et au-dessus du parapet aveugle de la galerie se trouvent des ouvertures en arc. Trois portes en bois mènent de la galerie à l'église. À l'intérieur, le temple et la salle à manger ne sont pas séparés par un mur en rondins, formant un espace unique, bien que leurs hauteurs contrastent. Le plafond plat de l'octogone est réalisé sous la forme d'une voûte en bois à gradins. L'autel est séparé par un iconostase à quatre niveaux avec des icônes des XVIIe-XVIIIe siècles, dont la plupart sont perdues. Le sol de l'église est en planches.