В начале XX века в Тепловке стоял однопрестольный храм во имя великомученика Димитрия с колокольней. В 30-е годы он был закрыт, в церкви разместилась библиотека. Но храмовое здание не сохранилось до наших дней, потому что в библиотеке случился пожар. В относительно хорошем состоянии доныне пребывало одно из подсобных помещений церковного подворья, предположительно — черепичная мастерская. Здесь и было решено возродить храм во имя великомученика Димитрия Солунского.
Обустройство небольшого здания (его общая площадь — около 70 квадратных метров) началась весной 2005 года. К нему была пристроена алтарная часть, перекрыта кровля, сделан ремонт. Сложилась крепкая православная община — регулярно храм посещают около 40 человек.
26 августа благочинный Северного округа священник Алексий Земцов в сослужении духовенства благочиния совершил Чин возложения антиминса на престол тепловского храма и отслужил здесь первую Божественную литургию.