Строительство храма было осуществлено в 1906 году. Сооружение представляет собой деревянное здание на каменном фундаменте с колокольней. До 1909 года село Бывальки входило в состав прихода храма перенесения мощей святителя Николая в селе Дзеражичи. В 1909 году был учрежден самостоятельный приход, и назначен священник Ефрем Исаакавич Марченко, рукоположенный в священный сан 14 марта 1909 года Минским епископом Михаилом. С 1 мая 1913 года псаломщиком служил Виктор Викторович Подольский, 1888 года рождения. С 1912 года старостой храма являлся крестьянин Михаил Павлющенко.
Согласно клировой ведомости за 1913 год, Бывальковская церковь во имя Рождества Богородицы была недостаточно обеспечена церковной утварью. В состав прихода входило только одно селение — Бывальки. Указом Гомельского Епархиального Управления от 7 февраля 1923 года №169 настоятелем прихода был назначен Сергей Андреевич Миркович, 1877 года рождения. Информация о служащих в храме после 1923 года отсутствует.
В первой половине 1930-х годов храм был закрыт. Во время Великой Отечественной войны в деревне Бывальки была устроена церковь, и 21 мая 1943 года был освящен престол. Настоятелем являлся священник Роман Павлющенко. Согласно записи на часослове, в мае 1945 года в храме еще совершались богослужения.
11 июня 2012 года решением Гомельского облисполкома №646 была произведена государственная регистрация религиозной общины «Приход храма иконы Божией Матери «Всех скорбящих Радость» деревни Бывальки Гомельской епархии БелоРусской Православной Церкви». В состав прихода входят деревни Бывальки, Городок, Синск, Тесны, Дзеражичи, Севки, Тростенец.
