Село Шишовка было основано в начале XVIII века. В 1797 году в селе была построена первая деревянная церковь, посвящённая святителю Николаю Чудотворцу. В 1840 году эта церковь была перестроена и перенесена на другое место. К 1893 году церковь владела 72 десятинами земли, а число прихожан составляло 2313 человек.
В конце 1880-х годов, на средства местного землевладельца В.И. Станкевича и по проекту воронежского архитектора Д.В. Знобишина, была возведена новая каменная церковь во имя святителя Николая Чудотворца. По воспоминаниям старожилов, колокола на новый храм были подняты в 1898 году. Архитектурно храм представляет собой крестообразное в плане сооружение с повышенным средокрестием, увенчанным восьмигранной главой, и пониженными ветвями креста — апсидой, притворами и трапезной, переходящей в первый ярус двухъярусной колокольни. В убранстве фасадов использованы элементы, характерные для эклектики, сочетая русские и западноевропейские средневековые мотивы: полуналичники с гирьками, архивольты, обрамления из крупных зубцов, сквозные круглые проёмы и накладки-кольца.
В 1930 году, в период антирелигиозной политики советской власти, храм был закрыт и использовался как зернохранилище. Со временем здание пришло в запустение: была утрачена кровля, завершения колокольни и церкви. В 1992 году храм был возвращён епархии, после чего начались восстановительные работы. Ремонтно-реставрационные работы были инициированы главой сельского поселения Анатолием Ивановичем Балбековым и продолжены генеральным директором ООО «Останашкино» Олегом Алексеевичем Иванниковым.
23 ноября 2008 года митрополит Воронежский и Борисоглебский Сергий совершил чин освящения храма во имя святителя Николая Мирликийского Чудотворца в селе Шишовка. С этого времени в храме возобновились регулярные богослужения.