Село Старая Ситня впервые упоминается в исторических документах в 1577 году как половина села Старого на речке Ситне. В 1627 году оно значится как полсела Старого Ситны. В середине XVIII века ротмистр лейб-гвардии Иаков Афанасьевич Татищев основал здесь усадьбу и инициировал строительство каменного храма.
Строительство храма было завершено в 1767 году, и он был освящён в честь Рождества Пресвятой Богородицы. Архитектурно храм выполнен в стиле елизаветинского барокко, что делает его редким памятником данного направления в регионе.
В 1858 году к храму был пристроен южный придел в честь мучениц Веры, Надежды, Любови и матери их Софии, что расширило его функциональные возможности и архитектурный облик.
В 1930-х годах, в период антирелигиозной политики, храм был закрыт и подвергся значительным разрушениям. В его помещении сначала устроили тир, где стреляли по иконам, росписям и лепнине, затем использовали как склад для хранения зерна. После сильного пожара здание храма превратилось в руины.
В 1995 году храм был возвращён верующим, и начались работы по его восстановлению. К 2005 году была открыта воскресная школа для детей, а в 2009 году начались занятия и для взрослых. Были проведены работы по восстановлению крыши, установке колоколов на колокольне, подведён газ и организовано отопление, настелены деревянные полы, установлены новые окна и двери, сооружены иконостасы, построено новое помещение для воскресной школы, а территория храма была благоустроена.