Из архивных документов следует, что село Астапово уже существовало в середине XVII века. Первыми жителями села были служилые люди. Место, на котором располагается село, находилось на южных границах Московского государства,  здесь в какое-то время появилась передовая застава от Данковской крепости в составе 7-9 человек, которые несли службу по десять дней и затем возвращались в Данков. Со временем у астаповских служилых людей появились семьи и они расселились вблизи этой дороги. Село получило свое название от озера, которое называлось озеро Святого Остапа.

Впервые деревянный Димитриевский храм в селе «Остапове» упоминается в окладных книгах Рязанской митрополии в 1676 году. Построение в селе на берегу Остаповского озера новой деревянной Димитриевской церкви относится к 1767 году. Но к концу второй четверти XIX столетия здание храма настолько обветшало, что в 1842 году было разобрано. Новая деревянная церковь св. Димитрия Солунского построена в 1844 году.

С 1870 года до начала XX века при Димитриевском храме   действовала церковно-приходская школа, открытая псаломщиком В. М. Перехвальским. В 1878 году при храме было создано церковно-приходское попечительство, ввиду бедности прихода существовавшее в большей степени формально. Тем не менее, на средства прихожан в 1889 году в Астапово была построена новая деревянная церковь на каменном фундаменте.

В 1929 году органы ОГПУ арестовали священника Димитриевского храма — Павла Фомича Кузовлева. Он был приговорён к трём годам концлагерей.

Димитриевская церковь была закрыта в середине 1930-х годов, и до начала 1970- годов здание её, лишённое куполов и крестов, использовалось как зерносклад. В настоящее время в 20 метрах от берега пруда в центре села Астапово ещё видны остатки кирпичного фундамента Димитриевского храма.