Во второй половине XIX века возникло село Олым, которое изначально относилось к приходу села Николаевка (Офросимово). 25 мая 1892 года на сельском собрании крестьяне приняли решение обустроить кладбище и построить храм для проведения Литургии во время похорон. 1 ноября 1892 года Святейший Правительствующий Синод дал разрешение на открытие кладбища и строительство каменной часовни с алтарем. Строительство началось в 1893 году и велось на пожертвования, завершилось оно в 1904 году. Первым священником стал Николай Оскоченский. Рядом с церковью находилась земская школа.

Церковь закрыли в июле 1934 года, а здание использовали для хранения зерна, принадлежащего Суковкинскому винзаводу. В марте 1935 года зерно вывезли, и верующие обратились с просьбой открыть храм, но получили отказ. В 1936-1937 годах храм был передан общине верующих села Олым.

Богослужения возобновились в 1937 году и с тех пор не прекращались. Постановлением культовой комиссии Президиума Курского Облисполкома от 30 декабря 1940 года храм "Неопалимая Купина" планировалось закрыть, но этого не произошло, вероятно, из-за начала войны. На 1 августа 1940 года в Касторенском районе действовал только один храм, "Неопалимая Купина" в селе Олым. Богослужения продолжались даже в военное время. 11 апреля 1944 года был подписан договор, по которому каменное здание храма передали верующим в бессрочное и бесплатное пользование.

22 декабря 1991 года, согласно Закону РСФСР от 25 октября 1990 года "О свободе вероисповеданий", был зарегистрирован Православный приход храма "Неопалимая Купина" Курской епархии РПЦ (Московский Патриархат) в селе Олым. 22 декабря 1999 года зарегистрирован Православный приход "Неопалимая Купина". 30 октября 1998 года Постановлением Губернатора Курской области № 566 церковь в селе Олым была взята под охрану как памятник культовой архитектуры регионального значения.