Архивные документы о строительстве церкви в селе Проволочное не сохранились. Однако местные старожилы помнят о былом величии деревянного храма, возведённого в конце XVIII века при поддержке горнозаводчика Ивана Баташева. Храм был построен рядом с металлургическим заводом, который производил проволоку. В памяти сельчан сохранились название храма и имя последнего настоятеля, священника Максимилиана Знаменского, арестованного в 1937 году. После его ареста богослужения прекратились, и храм долгое время пустовал, постепенно приходя в упадок. Здание находилось в аварийном состоянии, сильно накренилось и могло обрушиться в любой момент. Жители села мечтали о восстановлении храма, но собственных средств для капитального ремонта у местной церковной общины не было. Поэтому здесь проводились только молебны, а на Божественную литургию прихожане ходили в Никольский храм в соседнем поселке Виля.

По благословению правящего архиерея ремонтные работы начались 3 мая 2007 года. К осени 2008 года основные работы были завершены. 25 октября 2008 года стал знаменательным днем в современной истории прихода. Благочинный Выксунского округа архимандрит Кирилл Покровский вместе с настоятелем храма протоиереем Иоанном Иванчиным и клириками Выксунского благочиния провёл чин малого освящения Успенского храма и первую за многие десятилетия Божественную литургию.