Ранее часовня в деревне Костенчугово была деревянной. Точная дата её постройки неизвестна, но из сохранившихся записей следует, что она существовала уже в 1734 году. В Государственном архиве Ярославской области хранится дело 1910 года, связанное с Ярославской духовной консисторией, о строительстве часовни в этой деревне, которая относилась к Николобойскому приходу Ильинской волости Ярославского уезда. Возможно, именно в этот период на месте деревянной часовни была возведена каменная.