Первое упоминание о храме во имя святых бессребреников Космы и Дамиана в селе Новый Сарбай относится к 1889 году. Деревянная однопрестольная церковь была построена на средства местных помещиков Путиловых. Храм функционировал как приходской в составе Самарской епархии Русской Православной Церкви.
В советский период, как и большинство церковных зданий, храм был закрыт для богослужений. Первоначальное деревянное здание не сохранилось. Приходская жизнь возобновилась 15 января 2010 года, когда церковная община получила возможность совершать богослужения в переоборудованном одноэтажном каменном здании.
Новое здание храма имеет четырехскатную кровлю, увенчанную главкой. Архитектурное решение отличается простотой и функциональностью, характерной для современных приходских построек в сельской местности. Внутреннее устройство храма соответствует канонам православного церковного зодчества.
Храм относится к Северному Кинельскому благочинию Кинельской епархии Самарской митрополии Русской Православной Церкви. Престольный праздник отмечается 14 ноября по новому стилю в день памяти святых бессребреников и чудотворцев Космы и Дамиана Асийских.
В 2016 году храм был зафиксирован в документальных источниках как действующий. Богослужебная жизнь прихода продолжается согласно уставу Русской Православной Церкви. При храме ведется приходская летопись, фиксирующая основные события церковной общины.