Точная дата строительства храма неизвестна. Согласно «Списку населённых мест Российской империи» за 1865 год, в слободе Ивановка уже существовала православная церковь. В 1859 году в храме были проведены ремонтно-реконструкционные работы, после чего он был освящён в честь святых апостолов Петра и Павла. Приход храма охватывал не только жителей Ивановки, но и близлежащих хуторов: Степки, Папки, Личманов, Шевцов и Лозовый.
Архитектурный облик храма отличается оригинальностью. Здание имеет форму ротонды с куполом и окружено колоннадой, что придаёт ему сходство с восточной архитектурой. Существует легенда, согласно которой на месте современного храма ранее находилась мечеть, построенная татарами во времена походов Тамерлана. Однако документальных подтверждений этой версии не имеется.
В советский период храм был закрыт, и в его здании размещался склад ядохимикатов. В результате этого внутреннее убранство храма было утрачено, однако частично сохранились настенные росписи.
В 2003 году по распоряжению администрации района была проведена реставрация храма. Финансирование работ осуществлялось за счёт благотворительных взносов, в том числе профессора Московского государственного университета нефти и газа имени академика Губкина Ю.А. Горяинова, Международного фонда «Поколение» и ООО «Мелит». В ходе реставрации были восстановлены колоннада, купол, крыша, а также проведены работы по восстановлению стен и внутреннего убранства. 4 декабря 2003 года состоялось освящение восстановленного храма.
