Cerkiew została wzniesiona w latach 1910-1911 według projektu Aleksandra Puringa. Środki finansowe na budowę obiektu pochodziły z datku małżeństwa Paschałowów z Moskwy oraz z datków miejscowych wiernych prawosławnych[1]. Starszą, drewnianą świątynię parafia przekazała do wsi Biskupicze (ob. w granicach Nowowołyńska)[2][a]. Budynek w 1911 poświęcił biskup chełmski Eulogiusz. Projekt Puringa wykorzystany przy budowie cerkwi w Kryłowie został również zastosowany w czterech innych świątyniach wzniesionych w tym samym okresie w eparchii chełmskiej: w Krupem, Oszczowie, Topólczy i Sławatyczach. Cerkiew została zburzona 8 czerwca 1938 w ramach akcji polonizacyjno-rewindykacyjnej. W czasie jej rozbiórki wynajęci robotnicy zerwali kopuły i dach, wybili okna, pozostawili jednak część murów zewnętrznych budynku z namalowanymi na nich postaciami świętych[1]. W czasie II wojny światowej zniszczony obiekt został odnowiony i przywrócony do użytku liturgicznego. Po wojnie cerkiew służyła jako dom ludowy, po czym została rozebrana.

Obiekt znajdował się przy dzisiejszej ul. Hrubieszowskiej, obecnie na miejscu tym znajduje się skwer[5]. 19 sierpnia 2009 na miejscu zniszczonej świątyni odbyło się prawosławne nabożeństwo upamiętniające jej istnienie[