Жорновка – довольно древнее поселение, встречающееся в источниках середины 16 века. До 19 века Жорновкой владели потомки рода Хованских, которые и начали строить ныне существующую церковь вместо прежней деревянной. В первой половине 19 века владельцами Жорновки значатся дворяне Трефорты, а именно: Фёдор Фёдорович, его супруга Ольга Фёдоровна, их дети Луиза-Августа, Константин, Анжелика и Александр. Трефорты сегодня – главная идентичность Жорновки.
Глава рода Фёдор Фёдорович прославился тем, что сражался с наполеоновской армией в Италии и Швейцарии, Австрии и Восточной Пруссии. В 1812 году и в Заграничных походах командовал Тобольским пехотным полком, был награждён золотым оружием, орденом Святого Георгия 4-й степени. После ухода с военной службы, был назначен на должность коменданта Твери, получил звание генерал-майора. На покое проживал в своем имении в Жорновке, где и скончался 23 ноября 1846 года. На черном граните памятника Фёдору Трефорту указано, что он был участником 56 сражений. Имение перешло по наследству сыну Константину, который им владел до своей смерти в 1894 году.
Несмотря на довольно серьезный статус владельцев, Жорновка исторически оставалась очень маленьким селом и соответствующим небольшим и довольно бедным приходом. Из-за этого и новая каменная церковь строилась довольно долго и получила упрощенное конструктивное решение в виде деревянного завершения. Освящена в 1821 году. Основной престол остался в честь Рождества Богородицы, храм сохранил древнее посвящение преподобному Кириллу Новоезерскому (левый придел), появился и новый придел в честь святителя Николая Чудотворца. Со строительством колокольни запаздывали. Ее смогли закончить лишь к 1827 году.
Храм закрыли в 1933 году, переоборудовав его под клуб. К центральной апсиде была пристроена будка киномеханика, танцевальный и зрительный залы располагались в основном объеме бывшего храма. В советское время в разные годы в здании церкви размещались также валяльня, столовая, позднее – почта и отделение связи. После закрытия почты здание десятилетиями пустовало.
Храм расположен на старинной небольшой площади, северная часть которой была отдана под приходское кладбище, на котором сохранилось лишь несколько надгробий.
Сохранившийся с запада от церкви некрополь Трефортов был поставлен на государственную охрану в 2000 году. Это 4 памятника из черного и красного гранита, за которыми многие годы приглядывали местные жители. Летом 2012 года, к 200-летию победы Русской армии над Наполеоном некрополь был благоустроен по согласованию с охранными органами. Залита железобетонная плита, на которую остановлены сохранившиеся надгробия, установлена новая ограда. В связи с этим не приходится говорить о соответствии конкретного захоронения и его надгробия.
Приход здесь зарегистрирован в 2011 году, 23 июня 2012 года отслужена первая в новейшей истории литургия. В 2021 году начаты активные восстановительные работы силами ЗАО «Калининское». Церковь представляет ценность как образец небольшой сельской церкви в стиле позднего классицизма, представляющей собой довольно редкий для Тверской области тип храма без трапезной.