В 1992 году православной общине города Цимлянска для проведения богослужений и совершения церковных обрядов администрацией города было выделено в аренду полуразрушенное здание по улице Гришина, 20. 22 июля того же года управляющий Ростовской епархией епископ Азовский Сергий назначил настоятеля прихода, и 26 июля во дворе арендуемого здания в честь открытия прихода был воздвигнут крест, у которого совершались молебны и другие требы. К празднику Рождества Христова 1992/93 годов к зданию была пристроена алтарная часть, построен иконостас, а в 1993 году здание расширено за счет двух пристроек, клироса и свечной лавки с ризницей. В том же году проведено водяное отопление, крыша покрыта оцинкованным железом, установлен купол с крестом. В 1994 году по просьбе общины здание было передано в собственность Русской Православной Церкви. В том же году было построено здание воскресной школы, территория ограждена забором, и построена надвратная колокольня.
Первоначально здание храма было освящено в честь святителя Николая Мирликийского в 1992 году. В августе 2002 года указом архиепископа Ростовского и Новочеркасского Пантелеимона храм был переименован в честь святого великомученика и целителя Пантелеимона. На приход было возложено духовное окормление станицы Красноярской и хутора Сиволобов. Богослужения и таинства совершаются регулярно в соответствии с Уставом.
В 1992 году Свято-Никольской общине для строительства храма администрацией города был выделен земельный участок площадью 0,4 га. В 1994 году благочинным Семикаракорского округа священником Николаем Овчинниковым в сослужении настоятеля прихода священника Богдана Щур земельный участок был освящен, и в честь этого события на территории был установлен памятный крест. 19 июля 1995 года митрополит Ростовский и Новочеркасский Владимир благословил начало строительства Свято-Никольского храма. В 1996 году после праздника Пасхи был вырыт котлован и заложен фундамент. 16 ноября того же года было совершено освящение фундамента и заложена капсула с памятным письмом. Строительство храма велось хозяйственным способом на пожертвования прихожан, предпринимателей, фермеров, предприятий и многих жителей района.
В 2000 году были возведены кирпичные стены храма. К Пасхе был изготовлен шатер с куполом и крестом, который в страстную субботу был освящен и установлен на колокольню храма. В сентябре началось строительство крыши, были установлены стропила. В том же месяце на помощь общине пришла Ростовская атомная станция. С её помощью строительство храма было завершено к престольному празднику святителя Николая 19 декабря 2000 года. Освящение храма совершил архиепископ Ростовский и Новочеркасский Пантелеимон в сослужении эконома Свято-Троицкой Сергиевой Лавры архимандрита Георгия, настоятеля храма иерея Богдана Щур и собора священников Ростовской епархии при стечении множества прихожан. Иконописцами Свято-Троицкой Сергиевой Лавры для храма была написана аналойная икона святителя Николая и передана в дар архимандритом Георгием.
В конце марта 2001 года община начала строительство двухэтажного дома причта, в котором в настоящее время располагается воскресная школа и квартира священника. В том же году начато строительство водосвятной часовни в честь святых царственных страстотерпцев российских. В 2005 году строительство дома причта и часовни было завершено. В 2009 году на пожертвования работников Ростовской атомной станции в мастерских Новотихвинского монастыря Екатеринбургской епархии был изготовлен иконостас. В 2010 году на пожертвования прихожан храма было положено начало росписи храма.