Церковь в деревне Атолино была построена между 1855 и 1865 годами в ретроспективно-русском стиле. Она относится к так называемым «муравьевкам» (название этих храмов происходит от фамилии генерал-губернатора Михаила Муравьева, которому в тот исторический период принадлежала власть на белорусских землях).
В советские времена храм был существенно перестроен. Сначала здесь размещался клуб, а затем — медицинское учреждение. В 1990-е годы это здание было возвращено верующим. С тех пор была построена нарядная въездная брама, однако восстановление самой церкви в д. Атолино пока не завершено.