Prema zapisima prote Pavla Katanića, prvi hram u Bijeljini izgrađen je 1844. godine. Prema njegovim rečima, Srbi u ovom kraju nisu imali svoj hram, pa su sveštenici putovali do Brodca da obavljaju službe. Taj prvi hram je osveštao vladika Kiril iz Zvornika, ali nažalost, već sutradan nakon osvećenja, Turci su ga srušili ali naredbom vezira, novcem bijeljinskih Turaka sagrađena je nova crkva brvnara. Ova crkva je služila vernicima sve do 1869. godine kada je završena izgradnja današnjeg hrama.

Hram je živopisan u toku dva mjeseca 1948. godine. Živopisao ga je Čehoslovak Karlo Macek. Ikonostas crkve je izrađen od lipovog drveta sa pozlaćenim reljefnim duborezom. Ikonostas je naslikao bijeljinski slikar Milenko Atanacković, verovatno uz pomoć svojih učenika. Ikone su izvedene u baroknom stilu.