Станица Баянаульская была основана сибирскими казаками в 1826 году на берегу озера Сабандыколь у подножия Баянаульских гор. Первым атаманом станицы стал есаул Николай Ильич Потанин, отец будущего известного географа, этнографа, ученого и путешественника Григория Потанина. Окрестности Баянаула – климатическая курортная местность, которую в летнее время наполняли отдыхающие из Томска, Тюмени, Тары, Омска и Павлодара.
До постройки церкви в станице Баянаульской богослужения совершались в построенной на средства прихожан деревянной часовне, которая находилась вблизи штаба начальника военного отряда (внутри ограды с восточной стороны).
В 1857 году усердием и старанием потомственных горнопромышленников и почетных граждан Александра и Николая Стефановичей Поповых в станице началось строительство каменной однопрестольной церкви в честь святого первомученика архидиакона Стефана. Возводился храм в память о знаменитом в Степи отце братьев Поповых – Степане Ивановиче Попове (1786-1852). Место для храма было выбрано на холме, с которого хорошо просматривались окрестности. Работа шла медленно, производилась небольшим числом людей. Основной рабочей силой были солдаты здешней воинской полуроты. Заведовал строительством инженерный офицер. Церковь строили из кирпича, который готовили из местной глины. Железные конструкции доставлял из Омска торговец Рычков.
9 июня 1863 года для священника и церковнослужителей казаками приобретен за 100 рублей деревянный четырехкомнатный дом, при котором были кухня, амбар, баня, сарай, погреб.
Здание церкви было построено в 1864 году. Возведение купола из-за отсутствия кровельщиков затянулось. Освящение Свято-Стефаниевской церкви состоялось 2 июля 1868 года. В 1903 году к ней была пристроена деревянная колокольня, внутри обшитая тесом, снаружи оштукатуренная. Церковь окружала окрашенная масляной краской деревянная ограда. Утвари в церкви имелось достаточно. Некоторое время ремонтом храма и пополнением утвари занимался известный павлодарский благотворитель промышленник Артемий Иванович Деров.
В конце 30-х годов была разрушена.
