Село Каменка впервые упоминается в документах 1620 года как «село Никольское на речке на Каменке», что может свидетельствовать о существовании в тот период деревянного храма, посвященного святителю Николаю.К 1676 году населенный пункт уже упоминается под названием Каменка и насчитывает 37 дворов
В 1784 году на средства помещика Михаила Семеновича Извольского в селе был возведен каменный однопрестольный храм во имя святителя Николая Чудотворца. Церковь выполнена в стиле провинциального барокко, характерного для конца XVIII века. Архитектурный облик храма включает в себя прямоугольный объем с полукруглой апсидой, увенчанный восьмигранным барабаном с куполом. С западной стороны к основному объему примыкает трехъярусная колокольня, завершенная шпилем. Фасады здания украшены пилястрами и профилированными карнизами, что придает сооружению торжественный вид.
Одной из главных святынь храма является икона Иверской Божией Матери, привезенная со Святой горы Афон. Эта икона пользовалась особым почитанием среди прихожан и считалась чудотворной .
По данным на 1905 год, приход храма включал в себя село Каменка и деревни Алексеевка, Пестровка и Ольшаный Колодезь. Общее число прихожан составляло 1796 человек обоего пола. В состав причта входили священник, диакон и псаломщик .
В 1843 году при храме была открыта церковно-приходская школа, ставшая первым образовательным учреждением в селе. С 1892 года школа получила статус народного училища и финансировалась за счет средств местного населения. Священник Александр Левицкий, настоятель храма в 1890–1900 годах, активно участвовал в образовательной деятельности, преподавая Закон Божий и другие предметы. Его дочь, Юлия Александровна Левицкая, с 1908 года также работала учительницей в этой школе .
В советский период храм, как и многие религиозные учреждения, подвергся закрытию. Здание использовалось не по назначению, что привело к его частичному разрушению и утрате ряда архитектурных элементов. Однако в 2003 году была проведена реставрация храма, в ходе которой восстановлены утраченные части здания, обновлены фасады и интерьер, что позволило вернуть храму его первоначальный облик .