Деревянная церковь Богоявления Господня на Палтожском погосте построена в 1733 году. Относится к типу поонежских храмов с ярусным многоглавым завершением. Самые грандиозные сооружения этой группы — Преображенская церковь в Кижах и Покровская церковь в Анхимове под Вытегрой (сгорела в результате поджога в 1960-е, копия ее выстроена на окраине Петербурга).

В XIX веке при переделках храм лишился четырех главок из пяти, бочки были обшиты листовым железом, а стены крашеным «под камень» тесом, растесаны окна. Пострадал и интерьер: расписное шестнадцатигранное небо было закрыто плоским беленым потолком, гладко оструганные бревенчатые стены покрыли штукатуркой и заклеили обоями в цветочек.

В книге издательства академии архитектуры за 1942 год Русское Деревянное Зодчество, на фотографии сделанной для издания, церковь со всеми куполами.

В советское время церковь закрыли.

В 1980-х годах на волне ученого интереса к деревянному наследию России на погосте началась реставрация. Началась и прекратилась на полпути. Реставраторы успели вернуть храму утраченные главки, снять чуждое железо с кровель, восстановить серебристый лемех и разгромить поздние наслоения в интерьере.

В конце января 2009-го года купола храма обрушились. За счет средств областного бюджета на памятнике были проведены противоаварийные и консервационные работы, в 2011 году выполнен комплекс исследований и получено положительное заключение историко-культурной экспертизы на эскизный проект.

В 2010 году правительство области передало церковь в пользование Кирилло-Белозерскому музею-заповеднику. Изначально речь шла о ее перевозке в Цыпино. Местные жители были категорически против, было решено реставрировать в Палтоге. Деньги были выделены из федерального бюджета. После реставрации церковь войдет в туристско-рекреационный кластер «Вытегория» и будет способствовать развитию туристской инфраструктуры в рамках проекта «Серебряное ожерелье России».