Каменный храм Рождества Христова в селе Вязовка был возведен в XIX веке на средства прихожан. Архитектурное решение выполнено в традициях русской эклектики с элементами классицизма. Храм представляет собой двухсветный четверик, увенчанный пятиглавием, с трапезной частью и колокольней. В декоративном оформлении фасадов использованы килевидные кокошники, пилястры и наличники с тонкой профилировкой.
В клировых ведомостях Пензенской епархии за 1896 год село Вязовка значится в составе приходов Городищенского уезда. Приход включал само село и несколько окрестных деревень. В документах отмечается наличие церковно-приходской школы и 98 десятин церковной земли. Храмовая икона Рождества Христова почиталась местными жителями.
В 1930-е годы храм был закрыт советскими властями. Здание использовалось под складские помещения, что привело к утрате внутреннего убранства. В период Великой Отечественной войны в трапезной части размещался эвакуационный пункт. К 1960-м годам храм находился в полуразрушенном состоянии, сохранились лишь несущие стены и фрагменты росписей в куполе.
Реставрационные работы начались в 1990-х годах после передачи здания Русской Православной Церкви. Были восстановлены кровля, оконные проемы и внутренняя планировка. В 2001 году состоялось освящение главного престола. В настоящее время храм является действующим и относится к Саратовской епархии.