Теплая церковь была построена в 1774 году и освящена в честь святого великомученика Дмитрия Солунского. 10 февраля 1774 года церкви Богоявления с. Симы староста церковный Роман Андреев и все приходские люди подали епископу Суздальскому и Юрьевскому Геннадию прошение: «Имеется в оном селе Симе теплая по именование Великомученика Дмитрия Солунского церковь деревянная, которая приходит от давнего строения в ветхость. Ныне мы именованые вознамерились и усердно желаем деревянной церковь разобрав оную на том же месте построить каменную в том же именовании церковь, а реченную церковь употребить на обжиг кирпича к которому строению потребного материала имеется довольное число». В марте того же года получено разрешение на строительство, в октябре 1774 года церковь была готова к освящению. Придельный в ней престол: во имя Всех Святых, устроен в 1794 году. В сентябре 1794 года священники церкви Богоявления с. Симы Василий Федоров и Иван Дмитриев направили прошение епископу Суздальскому и Владимирскому Виктору о разрешении устроить в правой стороне Дмитровской церкви придел Всех Святых для служения ранних литургий.
20 ноября протоиерей Суздальского Рождественского собора Алексей Смирнов сообщал в Суздальскую Духовную консисторию об освящении придела. Другой придел освящен во имя св. мученицы Зинаиды. Придел во имя мученицы Зинаиды был устроен в 1845 году камер юнкером графом Константином Карловичем Толем в память о безвременно скончавшейся жене, Зинаиде Александровне, урожденной Голицыной. В 1845 году Константин Карлович и Зинаида Александровна сочетались законным браком. Через месяц после свадьбы невеста умерла. В память безвременно скончавшейся дочери, «особенно отличавшейся состраданием и попечительностью об участи страждущих» князь Александр Борисович Голицын устроил в Симе больницу, названную «Зинаидинской». В придельный храм святой мученицы Зинаиды граф Толь пожертвовал Евангелие, богато украшенное серебром, золотом и стразами; напрестольный сребропозлащенный крест, украшенный драгоценными камнями, и сребропозлащенные богослужебные сосуды.
Современный свой вид церковь приобрела после перестройки в 1891 году. В деле Владимирской духовной консистории о перестройке зимней церкви в с. Сима имеется «Протокол совещательного присутствия техников строительного отделения Владимирского губернского правления» от 30 июля 1891 года: «Слушали: отношение Владимирской духовной консистории, от 16 сего июля за № 6510, при котором предложен был на рассмотрение строительного отделения проект с копией и пояснительной запискою на перестройку зимней церкви в селе Сима, Юрьевского уезда, просит губернское правление о последующем, с возвращением проекта консисторию уведомить. По рассмотрении в совещательном присутствии техников строительного отделения губернского правления вышеупомянутого проекта и соображении оного с пояснительной запиской оказалось, что проект этот в техническом отношении составлен правильно, но ввиду необходимости устранения деревянной надстройки над существующей каменной частью, желательно было бы вместо деревянной части сделать кирпичную, если представляется к тому возможность по состоянию фундамента и стен и затем означенные работы должны производится под наблюдением техника, имеющего на то право. А потому поставлено: проект на перестройку зимней церкви в селе Сима, Юрьевского уезда, как оказавшийся при рассмотрении в техническом отношении составленным правильно, утвердить, и перестройку по нему зимней церкви дозволить с вышеизложенным замечанием совещательного присутствия техников строительного отделения».
В советское время храм был закрыт и разорен, разрушена его глава.
