Строительство церкви началось в 1794 году. В 1802 году освящен предел во имя Знамения Пресвятой Богородицы, в 1803 году освящен предел во имя Зосимы и Савватия Соловецких. В 1837 году освящен летний храм во имя пророка Илии.

Трехпрестольная Знаменская церковь, заложенная в 1794 году в селе Кокуй, стала поводом для переименования населенного пункта.

Храм закрыт в феврале 1930 года. Впоследствии здесь, размещался клуб, в 1931 году пионерский лагерь, позднее зерносклады. В 1941—1942 годы в храме формировался первый батальон 93-й отдельной стрелковой бригады. В 1985—1988 годы размещался склад магазина РАЙПО.

С 1988 года начались восстановительные работы, в 1989 году церковь возвращена приходу. Повторное освящение прошло 17 февраля 1990 года архиепископом Свердловским и Курганским Мелхиседеком (Лебедевым). С 1991 года при храме стала издаваться газета «Знамение». Православная газета «Знамение» была первой религиозной газетой в епархии.

Каменное, трехчастное в плане здание с пятигранной апсидой, трапезной, расширенной за счет боковых приделов, колокольней. Храмовый объем — четверик, разбит на два яруса карнизов и венчается барочным куполом с люкарнами и круглым фонарем. Нижний ярус стены промежуточных членений не имеет, верхний обработан пилястрами. Окна всего храма — арочные, их обрамлениями служат пилястры и архивольты.

Колокольня в основной части — массивный четырехгранник на объемном постаменте, прорезанный арками; углы закруглены, а в обработку дополнительно к тому, что на храме, введены прямоугольные вертикальные ниши-филёнки. Выше — цилиндрический объем, также сквозной, завершенный куполом (шпиль утрачен). В интерьере присутствуют хоры, чугунные опоры перекрытия трапезной, а также росписи XIX века, заключенные в орнаментальные картуши.

Решением № 535 Исполнительного комитета Свердловского областного Совета народных депутатов от 31 декабря 1987 года присвоен статус памятника архитектуры регионального значения.

Адрес: Свердловская область, городской округ Сухой Лог, село Знаменское, улица Ленина. Координаты: 56.938711, 61.944629