Niezachowaną cerkiew otaczał cmentarz, również niezachowany (od dwudziestolecia międzywojennego jest to cmentarz wojskowy).
Aktualnie istniejąca świątynia została wybudowana po pożarze starszej. Jako moment budowy wymieniana jest data 1910, 1904, 1903–1904 lub 1900–1904. Na obelisku upamiętniającym dawną cerkiew wskazuje, że istniała ona do r. 1904. Autorem projektu nowego budynku sakralnego był architekt eparchii chełmskiej Władimir Pokrowski.
Do 1947 W dwudziestoleciu międzywojennym cerkiew początkowo nie była przewidywana do otwarcia – Ministerstwo Wyznań Religijnych i Oświecenia Publicznego w 1919 nie uwzględniło placówki duszpasterskiej w Dołhobyczowie w wykazie projektowanych etatowych parafii prawosławnych. Mimo to cerkiew została udostępniona wiernym najpóźniej w 1923. Była to jedna z siedemnastu czynnych świątyń tego wyznania w powiecie hrubieszowskim, była świątynią parafii wchodzącej w skład dekanatu hrubieszowskiego diecezji warszawsko-chełmskiej PAKP.