Historia miejscowości sięga okresu państwa kijowsko - wołyńskiego, kiedy to został zbudowany gród w Mielniku, a osada miała służyć jako posterunek, który miał bronić głównego grodu. Pierwsze wzmianki historyczne sięgają 1001 r., kiedy to powstała prawosławna parafia pw. Dymitra Sołuńskiego. W tym to też okresie powstała prawdopodobnie pierwsza drewniana świątynia.

W 1662 r fundatorką kolejnej drewnianej cerkwi była kniahini Helena Połubińska. Murowana cerkiew została wybudowana w miejscu starej, drewnianej w latach 1869-71 według projektu Leonarda Krzyżanowskiego. Korpus główny został wzniesiony na planie kwadratu z absydą od wschodu i prostokątnym przedsionkiem od zachodu, którą poprzedzała kwadratowa kruchta z nadbudowaną ośmioboczną wieżą i została pokryta namiotowym dachem. Całość została zwieńczona cebulastą kopułą.

W czasie działań wojennych podczas drugiej wojny światowej cerkiew została zniszczona. Dzięki staraniom ówczesnego proboszcza ks. Eugeniusza Pańki została odbudowana w latach 1945-48. W dniu 15 listopada 1951 r. cerkiew została konsekrowana przez biskupa białostockiego i gdańskiego Tymoteusza. W dniu 15 grudnia 2010 r cerkiew pw. Dymitra Sołuńskiego w Żerczycach została wpisana do rejestru zabytków A-329.