Храм был построен в 1825 году вскоре после того, как в селе чудесным образом была найдена Федоровская икона Божией Матери. В честь этой иконы освятили правый престол храма. История ее обретения такова: одной больной девушке приснилось, что икона находится в амбаре местного помещика. Найденную икону с торжеством перенесли в храм соседнего села Павловка, а позже вернули в Обнорское и установили в новом храме в богато украшенном киоте. Местные жители благоговейно почитали святыню около ста лет, но в 1934 году она была похищена, и ее местонахождение до сих пор неизвестно.

В 1933-1934 годах настоятелем храма был священник Адриан Милков, который составил ценное описание святынь и достопримечательностей обнорской земли. В 1935-1937 годах настоятелем был священномученик Петр Токарев.

Сейчас здание возвращено Церкви и является подворьем Спасо-Преображенского Геннадиева монастыря.