История православного храма в селе Попелёво восходит к XVIII веку. В 1782 году в селе уже существовала каменная церковь Рождества Пресвятой Богородицы. Последнее здание этой церкви было выстроено в 1815 году на средства помещиков Бестужевых-Рюминых. В 1887 году церковь была обнесена каменной оградой. В храме было три престола: главный — в честь Рождества Пресвятой Богородицы, правый придел — во имя святителя Николая Чудотворца, левый придел — в честь Святой и Живоначальной Троицы. В 1908 году здание храма было оштукатурено и побелено, а крыша покрашена медянкой. Церковная библиотека насчитывала 80 томов.
Приход церкви охватывал село Попелёво и несколько окрестных населённых пунктов, включая деревни Бестужевка, Вербы, Вязовая, Новосёлки, Прилипки и Корепаново. Общее количество дворов в приходе составляло 222, с населением 645 мужчин и 747 женщин. В приходе действовали три школы: министерская школа в селе Попелёво, открытая в 1875 году, и две земские школы в деревнях Вязовая и Вербы, открытые в 1911 и 1912 годах соответственно.
Каменная церковь Рождества Пресвятой Богородицы была разрушена во время Великой Отечественной войны. Сохранилось здание бывшей церковной сторожки.