Actuala biserică este construită în locul unei capele de lemn care astăzi nu se mai păstrează.
Piatra de temelie a bisericii parohiale a fost pusă în anul 1936 sub păstoria Pr. Ioan Popescu şi s-a terminat în anul 1961 sub păstoria Pr. Paul Teodorescu.
Biserica este construită din piatră, este de dimensiuni mari şi s-a ridicat cu mari greutăţi, cu jertfelnicie de către locuitorii satului dată fiind perioada grea a celui de al doliea război mondial ale cărui lupte s-au purtat si pe teritoriul satului Valea Oilor. Un alt factor care a ingreunat construcţia bisericii a fost regimul comunist ateu.
Sfinţirea bisericii a avut loc pe data de 31 septembrie 1961 de către I.P.S. Iustin Moisescu, pe atunci Mitropolit al Moldovei şi Sucevei. Sfîntul locaş a fost pus sub ocrotirea Sf. M. Mc. Dimitrie Izvoratorul de Mir, primul hram al bisericii.
Lucrări importante în sfantul locaş au avut loc în timpul Pr. Ichim Dumitru cand s-a adăugat pridvorul şi s-a început pictarea bisericii. În anul 1981 în timpul Pr. Vlădeanu Petru s-au finalizat lucrările de pictură şi a avut loc resfinţirea bisericii, eveniment care a vut loc fără a fi de faţă vreun ierarh al biericii. La iniţiativa şi sub grija Pr. Vlădeanu Petru s-a construit casa socială în perioada 1990-1995.
În anul 2001 a fost numit ca paroh Pr. Manolache Cătălin care s-a îngrijit de construirea actualei case parohiale şi de schimbarea tablei de pe acoperişul bisericii.
Din anul 2007 pană în anul 2013 satul este păstorit de Pr. Atomei Andrei în timpul căruia geamurile bisericii sunt înlocuite cu altele noi termopan şi se începe colecta pentru renovarea bisericii.
În 2013 sub grija Pr. Bortă Cătălin casa parohială este izolată cu termosistem, iar biserica este renovată în exterior: decapare, tencuire, tencuială decorativă, soclu acoperit cu piatra, burlane noi, pridvorul este modiifcat şi uşile de la intrare sunt înlocuite cu altele noi de tablă cu elemente de fier forjat şi sticlă termopan.
