Parafia w Kostomłotach istniała już w 1631, o czym świadczy zachowana dedykacja na ikonie znajdującej się w neounickiejcerkwi św. Nikity. W protokole wizytacyjnym z 1726 znajduje się wzmianka o nowej cerkwi z odrębną dzwonnicą. W 1852 cerkiew ta została gruntownie wyremontowana z inicjatywy dziedzica Iwana Łosskiego. W 1875, po likwidacji unii na Południowym Podlasiu, parafia kostomłocka została przyłączona do Rosyjskiego Kościoła Prawosławnego. Na początku XX w. wspólnota liczyła ponad 700 wiernych. Planowano budowę nowej cerkwi, jednak tych zamierzeń nie zrealizowano wskutek wybuchu I wojny światowej i udania się miejscowej ludności na bieżeństwo.
Po odzyskaniu przez Polskę niepodległości i powrocie wiernych z bieżeństwa władze nie wyraziły zgody na reaktywację parafii prawosławnej. Świątynia została w 1927 przekazana Kościołowi neounickiemu, powołanemu do istnienia 3 lata wcześniej. Wyznawcy prawosławia spotykali się na nabożeństwach w kaplicy domowej i pozostawali pod opieką mnichów z monasteru w Jabłecznej. Stan taki trwał do 1947, tj. do wysiedlenia prawosławnych mieszkańców Kostomłotów w ramach akcji „Wisła”. Parafia neounicka oficjalnie wznowiła działalność w 1955.
Wiadomości Polskiego Autokefalicznego Kościoła Prawosławnego nr 6/2012, Wydanie Warszawskiej Metropolii Prawosławnej, ISSN0239-4499, ss. 14–17
Kalendarz Prawosławny 2013, Wydanie Warszawskiej Metropolii Prawosławnej, ISSN1425-2171, s. 244
Kalendarz Prawosławny 2021, Wydanie Warszawskiej Metropolii Prawosławnej, ISSN1425-2171, s. 231
Hierarchia i kler kościoła prawosławnego w granicach II Rzeczypospolitej i Polski powojennej w XIX–XXI wieku, ks. Grzegorz Sosna i m. Antonina Troc-Sosna, Ryboły 2012
