Село Волово возникло около 1740 года, когда крестьяне были переселены из села Малевка Богородицкого уезда.Название села связано с расположенным поблизости озером Воловье, где гуртовщики поили волов во время прогона по Воронежской дороге.
В 1767 году в Волово была построена первая деревянная церковь во имя иконы Божией Матери «Знамение». Этот храм был приобретён поселенцами в селе Солодилово. С постройкой церкви село стало именоваться Волово-Знаменское.
В 1822 году на месте обветшавшего деревянного храма был возведён каменный храм во имя иконы Божией Матери «Знамение». Строительство осуществлялось на средства прихожан. Храм был оштукатурен, окрашен масляной краской и украшен росписями. Для отопления были установлены три кафельные печи.
В приход храма входили село Волово-Знаменское и деревни Луневка и Ольшина, приписанные к приходу в 1791 и 1877 годах соответственно. К 1895 году численность прихожан составляла 918 мужчин и 1017 женщин. При храме действовали земская школа, открытая в 1880 году, и школа грамоты в деревне Ольшина, функционировавшая с 1888 года.
В 1930-х годах, в период антирелигиозной политики советской власти, храм был закрыт и использовался как зернохранилище. Священник Фёдор Фёдорович Минервин в 1930 году был осуждён на 5 лет исправительно-трудового лагеря.
В 1989 году в селе Волово была зарегистрирована церковная община, и храм был возвращён верующим. С этого времени начались восстановительные работы, и богослужения были возобновлены. В 2006 году в храме были выполнены новые росписи.
