Первая, тогда деревянная, церковь в селе Зименки была построена в 1730 г. В 1907 году была заложена кирпичная Троицкая церковь.

Богослужения в храме совершались до ареста настоятеля храма отца Михаила Букринского в 1938 году. Священник принял мученическую смерть на полигоне НКВД в Бутово; ныне он прославлен в Соборе новомучеников и исповедников Российских.

В мае 1941 года было принято решение о закрытии храма и «переоборудовании его под хозяйственные цели». С храма были сброшены кресты, разрушена главка, разломан иконостас, вывезены иконы, сняты колокола. В церковном помещении в течение десятилетий находился сельский клуб.

В 1999 году храм возвращен верующим; в нем регулярно совершаются молебны. Ныне здесь ведутся восстановительные работы