Actuala Biserică a fost construită în anul 1852 cu cheltuiala soborului Sfintei Mănăstiri Neamţ, în timpul stareţului Neonil Buzilă.
Biserica este zidită din bolovani de râu cu mortar de lut şi var, având bolţile din lemn de stejar, acoperită iniţial cu draniţă. În anul 1969, din iniţiativa şi sub supravegherea Preotului Vasile Ignătescu, profesor la Seminarul Teologic de la Mănăstirea Neamţ se măreşte spaţiul Bisericii, adăugându-se la vechea construcţie pronaosul şi turnul clopotniţă, tot atunci; tot atunci s-a pictat întreaga Biserică.
Între ani 1999 – 2003, în timpul păstoririi preotului Axentioi Pintelei-Neculai s-a construit o nouă casă socială cu paraclisul închinat Sfântului Mare Mucenic Dimitrie, Izvorâtorul de mir, pictat în tehnica afresco şi oficiul parohial compus din trei camere cu toate utilităţile.
Cu binecuvântarea Înaltpreasfinţitului Părinte Doctor Teofan Savu, Arhiepiscop al Iaşilor şi Mitropolit al Moldovei şi Bucovinei, între anii 2010 – 2013, Sfânta Biserică a fost supusă unui amplu proces de restaurare şi consolidare, realizându-se o nouă şarpantă în stilul moldovenesc ştefanian, totodată fiind restaurate pictura, mobilierul şi obiectele de cult. A fost înlocuită tâmplăria şi s-a intervenit la Sfânta Masă, în vederea aducerii ei la planul orizontal, placându-se cu piatră din cariera Pipirig, Neamţ. De asemenea s-au realizat lucrări de pavaj în curtea Bisericii.
Proiectul de restaurare a fost întocmit de către Domnul Inginer Nicolae Stroie din cadrul Comisiei Monumentelor Istorice din Bucureşti. Lucrările s-au realizat prin strădania Preacucernicului Părinte Paroh Pintelei-Neculai Axentioi, ajutat de epitropul Gheorghe Iacoboaei, membrii Consiliului Parohial, Doamna Primar Maria Petrariu, cu cheltuiala, osteneala şi râvna bunilor creştini din satul Nemţişor şi a altor binefăcători, fiind atent supravegheate de către Preasfinţitul Părinte Calinic Botoşăneanul, Episcop vicar al Arhiepiscopiei Iaşilor şi de Preacucernicul Părinte Protoiereu Ioan Dogariu, al Protopopiatului Tîrgu Neamţ.
Resfinţirea Bisericii a avut loc în ziua de 9 iunie 2013, fiind săvârşită de Înaltpreasfinţitul Părinte Arhiepiscop şi Mitropolit Teofan, înconjurat de un impresionant sobor de preoţi şi diacon, în prezenţa a numeroşi credincioşi.
