Храм находится в селе Осипово Ковровского района. Главный престол освящен в честь святого великомученика Димитрия Солунского, придельный – в честь святителя Николая Чудотворца. Ныне существующая каменная церковь построена в начале XIX века, в источниках обычно указываются 1803-1808 годы.

Осиповский приход принадлежит к числу старых сельских приходов Ковровской земли. Церковь в Осипове упоминается в патриарших окладных и писцовых материалах XVII века. В старых описаниях говорится, что на этом месте издавна существовал деревянный храм во имя святого великомученика Димитрия Солунского.

В XVIII веке приход пережил пожар: 25 декабря 1762 года прежний деревянный храм сгорел. Вскоре было получено благословение на строительство новой деревянной церкви. Теплый Никольский престол был освящен в 1765 году, а холодный Димитриевский – в 1772 году. Таким образом, уже тогда в приходе существовало два основных литургических посвящения – святому Димитрию Солунскому и святителю Николаю.

Каменный храм был построен усердием прихожан и церковного старосты крестьянина Ивана Петрова. Вместе с храмом была устроена каменная колокольня; позднее храмовое пространство получило церковную ограду. С 1814 года к Осиповскому приходу была приписана Георгиевская кладбищенская церковь.

Дореволюционные источники сообщают о сохранении при храме метрических книг с 1803 года, исповедных росписей с 1829 года и описи церковного имущества 1886 года. К концу XIX века приход включал село Осипово и окрестные населенные пункты; при храме действовала церковно-приходская школа, открытая в 1891 году.

В советское время храм был закрыт: Георгиевская кладбищенская церковь была закрыта в 1935 году, а Димитриевский храм – к 1941 году. После десятилетий запустения церковь была вновь открыта в 1991 году. В последующие годы началось восстановление здания и приходской жизни.