Храм построен за неполных четыре года местными мастерами на деньги купца Ивана Агаповича Воронина.
Уроженец деревни Рябинки (Первомайский район Ярославской области), Воронин уехал в Санкт-Петербург, где стал руководителем акционерного общества по проектированию и строительству храмов и разбогател. В знак благодарной памяти о родных местах он предложил жителям выбрать один из двух вариантов: строительство в Кукобое храма или прокладку железной дороги от села Кукобой до города Пошехонье. Жители единодушно выбрали храм, несмотря на то, что в то время в селе действовала церковь Успения Божией Матери (построена в 1836 г. в стиле барокко, не сохранилась)[1].
Проект храма И. А. Воронин заказал архитектору В. А. Косякову, известному ему постройкой церкви Богоявления на Гутуевском острове (Санкт-Петербург). Храм был заложен в 1909 г. и стоил купцу огромной по тем временам суммы — 1 000 000 рублей[1]. Специально для строительства был построен небольшой кирпичный завод. Белый облицовочный кирпич для стен и бюрюзовый для колоколен доставлялся из Финляндии.
В начале 1912 года строительство храма было завершено.