Храм во имя первоверховных апостолов Петра и Павла в селе Шиловка Сенгилеевского района Ульяновской области был возведен в начале XX века. Строительство велось на средства прихожан, к 1903 году было собрано более 10 000 рублей. Освящение храма состоялось не позднее 1913 года. Церковь построена в русском архитектурном стиле и является преемником более раннего Введенского храма, существовавшего с 1847 года, который, в свою очередь, заменил первоначальную каменную церковь 1820 года постройки.
В советский период, в 1920-е годы, храм был закрыт, а его здание использовалось в качестве клуба. Возвращение храма Русской Православной Церкви произошло в 2011 году. В 2017 году завершились основные восстановительные работы, включая установку купола с крестом над колокольней.
Село Шиловка было основано в 1666 году как острожек на подступах к Симбирску. К началу XX века село являлось крупным населенным пунктом с развитыми ремеслами и торговлей. В 1913 году в Шиловке насчитывалось 935 дворов и 5434 жителя. Приход храма Петра и Павла включал в себя также церковно-приходскую школу и двухклассное министерское училище.
Архитектурный облик храма характерен для церковного зодчества периода эклектики с элементами русского стиля. Здание представляет собой традиционную для православных храмов крестово-купольную композицию с выделенной алтарной частью, центральным куполом и колокольней. Внутреннее убранство соответствует канонам православного храмостроительства.
В 2017 году храм Петра и Павла в Шиловке был включен в единый государственный реестр объектов культурного наследия (памятников истории и культуры) народов Российской Федерации как объект регионального значения. Основанием для включения послужило распоряжение Правительства Ульяновской области № 343-пр от 17.07.2017.