Храмовое здание венчают 2 небольших купола, что означает 2 естества Христа — божественное и человеческое.
Стены, выкрашенные в зелёный цвет, горизонтально обшиты досками.
Ажурный карниз белого цвета обрамляет храм по периметру.
Арочные окна украшены резными наличниками.
Некоторые факты из истории святыни в начале XX века засвидетельствованы в справочной книге Екатеринославской епархии за 1913 год. Храм находился на усадьбе священника. Прихожанами церкви были 950 лиц мужского полу и 852 женского. В обязательном порядке верующие должны были исповедоваться и причащаться. На богослужения приходили крестьяне из близлежащих сёл Ново-Пустынки, Желтого, Ново-Васильевки, Ново-Еленовки.
Церковный надел имел 34 десятины. Притч состоял из священника и псаломщика. С 1905 года священником был отец Иоанн Шамраев. Школы при церкви не было, но в округе действовали 4 земских школы, в которых преподавали Закон Божий. В 1913 году было совершено 141 крещения, 15 браков, 90 погребений.
В годы богоборческой власти церковь пытались превратить в клуб, но верующим удалось спасти святыню от надругательств. За всю историю божница не закрывалась, за исключением военного лихолетья, и к ней приезжали верующие из городов и местечек, где молитвенные места были разрушены и переделаны в склады, конюшни, хранилища удобрений. В годы гитлеровской оккупации в храме расположился лагерь для военнопленных.
В послевоенное время атеистический курс руководящей партии не мог не отразиться на состоянии сельской церкви. Деревянное строение нуждалось в ремонте.
В 1976 году в Новотроицкое на службу Божию прибыл отец Давид. 74-летний священник увидел храм с древним иконостасом и алтарём, десятком древних икон. Но у молитвенного дома не было ограды, прогнили крыша и оконные рамы. Отец Давид поселился в домике на церковном подворье, который был одновременно крестильней и сторожкой, и взялся за восстановление храма.
Был обновлён иконостас, сделаны росписи, проведено отопление, устроена новая крестильня, поставлена ограда.
Подвижник отдавал на ремонтные работы свою пенсию и в богоугодном деле ему помогала община. Игумен Давид был настоятелем храма с 1976 по 1992 год и многим помог исцеляющей молитвой. К нему приезжали за духовной помощью и благословением из разных мест, останавливались в церковном домике, и всех батюшка окормлял заботой и любовью.
В миру Дмитрий Нелюбов родился в 1902 году и в 15 лет посвятил свою жизнь служению Богу, став монахом и приняв иконическое имя Давид. За служение Вере Христовой, как и многие служители церкви, отец Давид был отбывал срок в лагере на Соловках. Находясь за колючей проволокой, священник как мог помогал людям, несмотря на суровые условия и отмороженные руки и ноги. После освобождения он приехал в Донецк к брату и на благодатной украинской земле, житнице всей страны, его застали тяжёлые времена искусственного голода, созданного кремлёвским руководством. Нелюбов работал взрывником и горнорабочим на шахте «Лидиевка». По выходным ходил в церковь, выслушивая насмешки, но не обижался. Когда на угольном предприятии не ладилось, а нужно было выполнять план по добыче чёрного золота, начальство просило его помолиться о безаварийной работе на предприятии.
Выйдя на пенсию, отец Давид с благословения митрополита отправился в Новотроицкое в бедный храм. Прихожане вспоминают, что старец обладал даром провидения, никому не отказывал в помощи, плату за панихиду или венчание отдавал нуждающимся, ко всем обращался с мудрым словом и отеческим благословением. Похоронен Давид Нелюбов возле церкви. На могиле всегда горит лампадка и лежат скромные букеты цветов от верующих.
В последние годы построена новая колокольня, отремонтирована крыша, ведутся работы по благоустройству прихрамовой территории.
