На левом берегу реки Трубеж, в её устье, возвышается каменный храм, посвящённый Сорока мученикам, с приделом в честь Рождества Богородицы. Церковь существовала уже в начале XVII века. В патриарших книгах 1626 года упоминается: "Церковь Святых Четыредесят Мученик на посаде... дани восемь алтын, четыре деньги, десятильничтих гривна".

В 1652 году рядом с этой церковью построили тёплую церковь, освящённую в честь Покрова Пресвятой Богородицы. В писцовых книгах 1653 года указано, что в приходе при этих церквях было 82 двора. В переписных книгах 1703 года значится священник Иоаким Семенов, а также 82 двора, церковная пашня и сено.

К 1726, 1727 годам обе церкви обветшали, и по просьбе священника Ивана Стефанова с прихожанами было разрешено построить новые деревянные церкви, которые освятили в 1728 году. Холодная церковь сохранила прежнее наименование, а тёплая была освящена в честь Рождества Пресвятой Богородицы.

В 1755 году на средства московских купцов Максима и Ивана Щелягиных был возведён каменный храм, который существует и сегодня. В нём два престола: в холодной части в честь Сорока мучеников, а в тёплом приделе в честь Рождества Пресвятой Богородицы. Церковь хорошо снабжена утварью и книгами. На священных сосудах сохранилась надпись о том, что они были изготовлены в 1770 году для церкви в Переславле-Залесском.

На некоторых богослужебных книгах, например, на Минее, есть надписи о дарении их церкви Святых Четыредесяти Мучеников. Церковные документы, включая копии метрических книг с 1803 года и исповедные росписи с 1809 года, хранятся в целости. С 1873 года церковь была приписана к Введенской церкви, и богослужения проводил её причт. В приходе числилось 205 мужчин и 199 женщин, все православные. Земля, принадлежавшая церкви, была изъята в 1846 году.

В 1805 году к храму был рукоположен Никита Ильич Безсонов, который позже стал настоятелем Преображенского собора. Иван Козьмич Филипповский, священник церкви, скончался в 1865 году. С 1850 года священником был Андрей Иванович Сахаров, который в 1866 году был переведён в Смоленскую церковь.

С 1873 года церковь была приписана к Введенской церкви. В 1876 году в объединённом приходе служили священник Димитрий Черевский и пономарь Никита Рунов. В 1880-х годах приход снова стал самостоятельным. С 1895 по 1907 год в храме служил Евгений Елховский, благодаря которому храм преобразился. В 1937 году он был расстрелян. В 1916 году в храме служил Леонид Веселовский, который в 1918 году уехал на юг из-за голода.

В 1930-х годах, несмотря на большой приход, храм был закрыт, а последний священник, Леонид Гиляревский, расстрелян. В здании храма размещались библиотека, мастерские и спасательная станция. В 1995 году храм был вновь открыт по благословению архиепископа Ярославского и Ростовского Михея, и в нём возобновились богослужения.