До 1764 года приход Димитриевского погоста был патриаршей, а затем синодальной вотчиной. По писцовым книгам монастырских и церковных земель Владимирского уезда за 1637 — 1647 годах в Высокорецкой » кромине» на погосте значатся две церкви: во имя вмч. Димитрия Солунского и в теплой — св. мц. Параскевы. Кроме патриарших деревень в Димитриевском приходе были деревни, принадлежавшие Владимирскому Спасскому Золотовратскому монастырю. В 1746 году деревянная церковь св. мц. Параскевы сгорела и вместо нее в 1762 году была построена новая деревянная церковь, освященная во имя св. Димитрия Солунского. Одновременно с ней на погосте была и церковь Живоначальной Троицы, но о времени ее построения письменных сведений не сохранилось. В 1767 году эта церковь сгорела и к 1772 году была построена новая деревянная во имя св. Троицы с приделом мц. Параскевы.
Вместо этих деревянных церквей в 1820 году было начато строительство каменного храма, которое было закончено в 1827 году. В этом же году храм был освящен. В новом храме было три престола: главный — во имя св. Живоначальной Троицы , а в теплой трапезе — во имя св. Димитрия Солунского и в память Усекновения главы св. Иоанна Предтечи. Из святых икон своими украшениями отличалась старинная икона Пресвятой Троицы в серебряной позолоченой ризе. Сохранялось и старинное напрестольное Евангелие печати 1648 года.
В советское время был репрессирован священник о. Алексей Сергиевский.
Храм на погосте был закрыт в 1937 году. Репрессирован был священник о. Алексей Сергиевский. Во время Великой Отечественной войны помещение храма занимала артель по изготовлению сетки-рабицы. После войны в храме был устроен цех от Головинского завода — лили чугун. Это продолжалось до 1953 года. В последующие годы храм был заброшен.
В ноябре 1999 года храм передали епархии и там началась приходская жизнь.
