Согласно историческим данным, село Ширяево было основано между 1725 и 1730 годами украинскими казаками Острогожского полка. К 1773 году оно упоминалось как войсковая слобода, входившая в состав Меловатского комиссарства Острогожской провинции. В этот период в селе уже существовала церковь, однако точные сведения о её названии и времени постройки отсутствуют.
В 1803 году на средства прихожан была возведена новая каменная церковь, освящённая во имя святителя Николая Чудотворца. Архитектурно здание представляло собой классический образец православного храмового строительства того времени: однокупольный храм с колокольней. Внутреннее убранство включало иконостас и настенную роспись, соответствующие канонам православной церкви.
В 1859 году, в связи с увеличением численности населения и потребностью в расширении храмового пространства, к основному зданию были пристроены два придела: южный — в честь Похвалы Пресвятой Богородицы и северный — во имя святого апостола и евангелиста Иоанна Богослова. Эти пристройки позволили увеличить вместимость храма и обеспечить духовное окормление прихожан.
В советский период, особенно в 1930-е годы, многие религиозные учреждения подвергались закрытию и разрушению. Однако храм Николая Чудотворца в селе Ширяево избежал этой участи и продолжил функционировать, несмотря на сложные времена для Русской Православной Церкви. В этот период храм оставался центром духовной жизни села, сохраняя традиции и обряды православия.
В постсоветский период, с возрождением религиозной жизни в России, храм Николая Чудотворца продолжил своё служение. Были проведены реставрационные работы, направленные на сохранение архитектурного облика и внутреннего убранства храма. В настоящее время храм является действующим и относится к Калачеевскому благочинию Россошанской епархии Русской Православной Церкви.