Почти сразу после основания села Дорогощь в 1656 году была возведена первая деревянная церковь в честь великомученика Димитрия Солунского.

Согласно документам 1780 года, в Дорогощи уже существовала деревянная церковь Димитрия Солунского, однако точная дата её постройки неизвестна. В 1853 году была возведена новая деревянная Димитриевская церковь, которая до наших дней не сохранилась.

В период с 1903 по 1910 год на средства местного помещика Сурина была построена новая каменная церковь, которая действует и по сей день.

В 1908 году в селе проживало 1756 православных жителей, функционировала земская школа, а также церковно-приходская школа в деревне Санковой. В 80-х годах прошлого века в храме провели капитальный ремонт.

Церковь представляет значительную художественную ценность благодаря декоративному оформлению фасадов. Она пережила реставрацию интерьера и колокольни, у которой разрушено завершение. Колокольня состоит из одного яруса и увенчана тремя небольшими шатрами. Крыша храмовой части двускатная, апсида имеет два яруса и полукруглое завершение, с юга и севера расположены два небольших притвора. Фасад богато украшен горизонтальными поясами с одиночными и спаренными арочными окнами, декорированными кокошниками. Главный вход также украшен кокошником с капелькой и обрамлён двумя полуколоннами. Боковые входы с северной и южной сторон имеют большие крыльца. Второй ярус здания также красиво оформлен. Настенная живопись и всё внутреннее убранство выполнены киевскими мастерами.