В XVI веке село Тульчино являлось вотчиной Рождества Богородицы Свято-Пафнутьева Боровского монастыря и служило центром монастырской волости. В то время в селе существовала деревянная церковь во имя Воскресения Христова. В 1839 году, на средства прихожан, вместо обветшавшей деревянной церкви была построена каменная церковь Рождества Пресвятой Богородицы с приделом в честь пророка Илии. Из старого храма в новый были перенесены иконы и деревянная скульптура "Христос в темнице", ценная своей древностью.
Архитектурно храм представляет собой типичную для позднего ампира ротонду с арочной двухъярусной колокольней. Здание выполнено из кирпича на белокаменном цоколе. Невысокая ротонда с плоским куполом, фонариком и главкой, возвышаясь над разросшимися вокруг деревьями, организует окружающий пейзаж и служит ориентиром в пространстве.
В 1888 году при церкви была построена приходская школа на средства прихожан.
В 1930 году, в период антирелигиозной политики советской власти, церковь Рождества Пресвятой Богородицы была закрыта. Здание использовалось в качестве зернохранилища, а с 1960-х годов стало бесхозным и постепенно разрушалось. За семьдесят лет запустения храм превратился в руины.
В 1999 году в селе Тульчино была вновь зарегистрирована православная община, и в 2000 году храм был передан верующим. С этого времени начались работы по его восстановлению. В настоящее время в храме совершаются регулярные богослужения в воскресные и праздничные дни. При храме действует воскресная школа для детей "Одигитрия" и приходская библиотека.