Село Кандабулак было основано в 1737 году в соответствии с указом императрицы Анны Иоанновны о переселении калмыков к востоку от Волги для несения ими пограничной службы на восточных рубежах. Непосредственный надзор за исполнением указа осуществлялся В. Н. Татищевым.
Потом в селе стали селиться ссыльные воины, чьим тщанием в 1781 году была построена деревянная церковь в честь великомученика Дмитрия Солунского- покровителя воинов.
В 1896 году было принято решение о строительстве новой каменной церкви вместимостью до 1500 человек. Проект церкви разработал епархиальный архитектор Хвилинский, он осуществлял надзор за строительством.
Церковь была освящена в честь Святой Троицы в мае 1906 года, в церкви два придела- в честь вмч Дмитрия Солунского и Николая Чудотворца.
Старая деревянная церковь была разобрана и продана в село Орловку.
В 30-е годы ХХ века церковь закрыли и пытались разрушить, но она устояла, была только разобрана колокольня на кирпичи для строительства средней школы в Сергиевске, а чуть позже ураганом был снесен купол церкви.
Долгое время церковь использовалась как склад. В 90-х годах прошлого века церковь была возвращена верующим, которые своими силами стали ее восстанавливать. 5 ноября 1997 года в разрушенной церкви Дмитрия Солунского в честь приближающегося престольного праздника состоялась первое, за несколько десятилетий, богослужение.
В конце 2000-х годов на церкви были вновь установлены купола, 26 декабря 2000 года в церкви состоялась торжественная литургия, посвященная ее второму рождению. Работы по реставрации продолжаются.
