В 40 км к юго-востоку от Шадринска, на левом берегу реки Ичкиной, в ложбине реки раскинулось село Неонилино. В предании об основании села говорится, что в незапамятные времена на территорию современного поселения пришла крестьянка Неонила со своей коровой-кормилицей. Понравилась ей эта земля, не знавшая плуга, обширные заливные луга, обилие леса и наличие водоемов. Вот и решила отважная женщина обосноваться здесь, к тому же далеко кочевья степняков, жить безопасно. Долгое время основанная Неонилой деревня относилась к селу Кондинскому. Лишь 28 ноября 1895 года поселение было выделено в самостоятельный приход, в состав которого вошли деревни Ширяева и Каширцева. Ввиду малочисленности прихода в 1899 году в состав его была причислена деревня Титова, но она вскоре была возвращена в прежний приход.
В 1884 году православные жители деревни Неонилиной стали ходатайствовать пред епархиальным начальством о разрешении построить в своем селении каменный храм, однако разрешение было выдано только в 1886 году. 27 мая 1886 года состоялись торжества по случаю закладки каменного храма во имя Блаженного Прокопия Устюжского Чудотворца. Строительство велось на средства жителей села, деревень Ширяевой и Каширцевой и некоторых жертвователей из близлежащих сел. Постройка была завершена к началу 1891 года, и 21 февраля того же года храм освятили. Иконостас перевезли из Кондинской церкви Параскевы, где он находился без употребления, так как там ранее был установлен новый.
Так в селе Неонилино появилась каменная, однопрестольная церковь. В связи с малочисленностью прихожан, а их к концу XIX века насчитывалось 1618 человек православных и 621 раскольников, храм не отличался благолепием и изысканностью убранства.
Согласно штату, в храме служили священник, выпускник Пермской духовной семинарии, Успенский Григорий Павлович и псаломщик Шишкин Дмитрий Федорович. Также в селе действовала небольшая ветхая часовня во имя Прокопия Устюжского Чудотворца, и земская начальная школа, а в деревне Титовой – церковно-приходская школа. Законодателем в обоих учебных заведениях служил уже упоминавшийся выше Г. Успенский.
Дальнейшая судьба храма весьма печальна. В конце 1920-х годов его закрыли, использовался как зерносклад, а позднее был разобран на хозяйственные нужды.