Церковь в честь святых бессребреников и чудотворцев Космы и Дамиана в селе Уваровка Сызранского уезда Симбирской губернии была основана в 1850 году как деревянный приписной храм к Преображенской церкви города Сызрани. Первоначально использовалась для проведения годовых праздников и погребальных обрядов, постоянного причта не имела. В 1875 году при храме открыто приходское училище.
В 1880 году на средства сызранского купца 2-й гильдии Фёдора Даниловича Соловьёва возведено каменное здание в русско-византийском стиле. Храм освящён в честь Космы и Дамиана Асийских. Размеры сооружения составляли 4 сажени в ширину, 8 сажен в длину и 10 сажен в высоту. В 1905 году к церкви пристроен каменный притвор на пожертвования купцов Корман.
30 января 1930 года храм закрыт постановлением общего собрания жителей села. Здание передано колхозу имени Дзержинского для использования в качестве зернохранилища. В советский период разрушена колокольня, сохранились лишь стены основного объёма, трапезной и притвора.
27 марта 1992 года церковь включена в реестр объектов историко-культурного наследия Самарской области. 16 июля 2013 года зарегистрирован приход, начаты восстановительные работы. В восточной части здания установлен иконостас, с 2014 года возобновлены богослужения.