Построяването на църква в Полена води началото си от аязмото, намиращо се на северния край на селото, на което идвали хора от близо и далеч и получавали изцеление от своите немощи. Като израз на благодарност към света Петка, на която било посветено аязмото, местният свещеник Лазар Ханджийски отслужвал водосвет, а жителите на селото правели курбан за здраве.
Строежът на храма започва на 13 октомври 1994 г. с тържествен водосвет. Тогава е положен и основният камък в присъствието на множество жители на селото.
Бързото изграждане на Божия дом станало с помощта на много дарители, дали своята лепта и труд, благодарение на будните жителите на селото, църковното настоятелство при църквата „Св. архангел Михаил” в съседното село Крупник, местни предприятия и с държавна помощ. Иконостасът на храма е дело на иконописеца Вангел от с. Михнево, Петричко, който нарисувал иконите на целия иконостас през 2002 г. Над царския ред има празничен ред икони, които проследяват в образи земния живот на Господ Иисус Христос.
Дърворезбата на иконостаса е започната през 2002 година и работата все още продължава. Бродерията и изработката на плащаницата, олтарната завеса, покривката на светия престол и свещеническите одежди са дело на сестрите от Врачешкия манастир „Св. Четиридесет мъченици“ край Ботевград.
Църквата в село Полена е осветена на 27 септември 2003 г. от Неврокопския митрополит Натанаил в съслужение със свещенослужители от епархията и при сладкогласното пение на църковния хор при Софийската духовна семинария. През 2010 г. е открито и православно неделно училище, в което се обучават около 20 деца от селото.