До революции 1917 года в селе Ульянка существовала деревянная церковь, которая была разрушена в годы советской власти. В течение длительного времени на месте разрушенного храма не проводились богослужения, и здание не использовалось по назначению. В 2008 году было принято решение о строительстве нового каменного храма на месте утраченной церкви. Строительство велось на средства местного сельскохозяйственного производственного кооператива (СХПК), работники которого на общем собрании единовременно передали в фонд строительства 29 миллионов рублей, а также на частные пожертвования благотворителей .
Архитектурный проект нового храма был оригинальным и отличался значительной вертикальной протяжённостью. Здание из красного кирпича было построено с пятиярусной колокольней, два яруса которой заняты звонницами. Купола и кресты храма находятся почти на одной высоте с вершиной колокольни. Вокруг храма был рассажен яблоневый сад, что придаёт территории особую атмосферу .
28 ноября 2010 года храм был освящён митрополитом Саранским и Мордовским Варсонофием во имя святителя Димитрия, митрополита Ростовского . С этого времени храм функционирует как действующий приход, обслуживая духовные потребности местных жителей и окрестных населённых пунктов. В храме регулярно проводятся богослужения, а также осуществляется религиозное образование и катехизация.
22 июля 2011 года в ходе первосвятительского визита Святейшего Патриарха Московского и всея Руси Кирилла в Мордовию, он посетил церковь святителя Димитрия Ростовского в селе Ульянка . Этот визит подчеркнул значимость храма для региона и всей Русской Православной Церкви.