Храм святителя Алексия, митрополита Московского, в Урюпинске был основан в конце XIX века как часть комплекса городских православных сооружений. Первое документальное упоминание о храме относится к 1894 году, когда местная община получила разрешение на строительство каменного здания взамен ветхой деревянной церкви. Архитектурный проект выполнен в русско-византийском стиле, характерном для церковного зодчества этого периода.
В 1902 году храм был освящен в честь святителя Алексия, митрополита Московского, одного из наиболее почитаемых святых Русской Православной Церкви. Главный престол посвящен этому святому, а боковые приделы - святым мученикам Флору и Лавру и иконе Божией Матери «Всех скорбящих Радость». В 1910 году при храме открылась церковно-приходская школа.
В 1929 году храм был закрыт советскими властями, здание использовалось как складское помещение. Часть церковного имущества была утрачена, однако некоторые иконы сохранились благодаря местным жителям. В 1943 году, во время частичного смягчения религиозной политики, храм ненадолго возобновил богослужения, но уже в 1946 году был повторно закрыт.
Возвращение храма Русской Православной Церкви произошло в 1991 году. В течение последующего десятилетия проводились реставрационные работы, включавшие восстановление куполов и ремонт фасадов. В 2003 году была завершена реконструкция колокольни. В настоящее время храм является действующим и включен в список объектов культурного наследия регионального значения.
Архитектурные особенности храма включают пятиглавое завершение основного объема, шатровую колокольню и богатый кирпичный декор фасадов. Интерьер сохранил элементы первоначальной росписи, выполненные в начале XX века мастерами из Палеха. В храме находится список Феодоровской иконы Божией Матери, почитаемый местными прихожанами.