Рубленная из сосновых бревен церковь представляет собой уникальный, один из древнейших сохранившихся образцов древнерусской деревянной архитектуры. Храм построен, по-видимому, около 1552 года, как предполагают, мастерами Карпом и Папилой. Первоначально, возможно, он имел шатровое завершение, а существующие венчающий восьмерик и пятиглавие сделаны в ХVIII веке, когда основной восьмерик был понижен. Некоторые специалисты, однако, считают, что церковь изначально имела нынешнюю композицию. В начале ХХ века под сруб был подведен фундамент и сделан цоколь высотой около двух метров, вероятно, вместо сгнивших нижних венцов. Церковь была обшита с фасадов тесом, кровля покрыта железом. В 1944-1945 годах обрушился верхний ярус храма и потолок нижнего восьмерика. В 1960 г. церковь была перевезена из Галичского района, где она стояла на погосте в полутора километрах от с. Холм.
Реставрационные работы выполнены в 1960-1962 годах по проекту архитектора А.В. Ополовникова и при участии архитектора И.Ш. Шевелева. Храм принадлежит к редкому типу ярусных пятиглавых церквей с подклетом. Его вертикальная композиция состоит из двух восьмериков — крупного рубленого «в обло» нижнего на каменном цоколе и приземистого рубленого «в лапу» верхнего, на котором покоится миниатюрная крещатая бочка и пять обитых осиновым лемехом луковичных глав на тонких цилиндрических барабанах. С востока к храму примыкает рубленая «в лапу» пятигранная апсида, с запада небольшая квадратная в плане трапезная, рубленая «в обло». С трех сторон церковь охватывает висячая галерея-гульбище, опирающаяся на бревенчатые консоли. С запада на продольной оси церкви расположено крыльцо с длинной крытой одновсходной лестницей, воссозданной при реставрации по аналогам. Объемно-планировочная композиция памятника отличается рядом индивидуальных особенностей, диагональные грани нижнего восьмерика короче основных, а все они не параллельны друг другу, апсида имеет неправильную форму, углы галереи сделаны тупыми. Однако зрительно эти измененные геометрические формы воспринимаются как правильные. В нижнем восьмерике и в апсиде устроено несколько косящатых окон. Над глухим тесовым парапетом галереи расположены арки проемов. С гульбища в церковь ведут три щитовые двери в колодах. Внутри храм и трапезная не разделены, как обычно, бревенчатой стеной, а составляют единое пространство, хотя контрастное соотношение их высот здесь сохраняется. Плоское перекрытие восьмерика сделано в виде деревянного ступенчатого свода. Алтарь отделен от основного помещения тябловым четырехъярусным иконостасом с иконами ХVII-ХVIII веков, иконы в большинстве утрачены. Пол в церкви дощатый.
