Der Ort Groß Trebbow wurde 1262 zu ersten Mal urkundlich erwähnt. Baubeginn der heutigen Kirche war um 1400; Untersuchungen des im Chor verwendeten Holzes ergaben 1402 als Fälljahr. Im Inneren der Kirche wurde mit Strebepfeilern ein Gewölbe vorbereitet, und Verzahnungen am Westgiebel lassen erkennen, dass auch ein Turm vorgesehen war. Gewölbe und Turm wurden letztlich nicht gebaut – wie in vielen Mecklenburger Dorfkirchen. 1753 hat es wahrscheinlich eine umfassende Sanierung gegeben, die Zahl ist am Westgiebel angebracht.

Die Ausstattung der Kirche stammt vollständig aus den Jahrzehnten nach dem Dreißigjährigen Krieg. Die Glocke wurde 1650 in Schwerin gegossen, 1689 kam die Kanzel aus der Werkstatt von Johann Friedrich Wilde in die Kirche. Sie ist mit Malereien geschmückt und an den Aufgang schließt sich ein Beichtstuhl an. Der Altar von 1691 entstand ebenfalls bei Wilde und umfasst Gemälde von Abendmahl, Kreuzigung und Auferstehung. Die Klein Trebbower Orgel stand von 1855 bis 1913 in der Schweriner Schlosskirche und ist ein Werk der renommierten Friese-Werkstatt.