Первое упоминание о церкви в станице Золотовской относится к 1763 году. В этом году на месте ветхой была построена и освящена новая деревянная церковь во имя Архистратига Михаила. В 1817 году в связи с увеличением числа жителей была возведена новая церковь. Однако 2 июня 1884 года в станице произошел пожар, уничтоживший храм. В том же году казаки отстроили новую однопрестольную церковь Архистратига Михаила на каменном фундаменте.
В 1938 году последний священник храма был арестован, а церковь закрыта. В 1941 году деревянное здание разобрали, а материалы использовали для строительства Бронницкой переправы, впоследствии взорванной немецкими войсками.
Возрождение духовной жизни в хуторе Старозолотовском началось на рубеже XX-XXI веков. 12 августа 2004 года был заложен домовый храм в честь Остробрамской иконы Пресвятой Богородицы. Освящение и установка купольных главок состоялись 3 октября 2005 года. Храм строился как домовая церковь, но впоследствии был перестроен в приходской. Окончательное освящение в качестве приходского храма произошло 6 июня 2011 года.
Архитектурно храм представляет собой одноглавую однопрестольную церковь. Внутреннее убранство включает иконостас и настенные фрески, выполненные донскими иконописцами. При храме действует духовно-просветительский центр с гостиницей для паломников.