Первое упоминание о храме Преображения Господня в селе Евстратовка относится к 1821 году. Церковь была построена в традициях русского храмового зодчества первой половины XIX века. Архитектурные особенности первоначального здания не сохранились в исторических источниках.
В советский период храм был утрачен. Точная дата закрытия и разрушения не установлена. По данным на 2017 год, храмовое место располагалось между жилыми домами и проезжей частью дороги.
В 2013 году зарегистрирована местная религиозная организация православного прихода храма Преображения Господня села Евстратовка в составе Россошанской епархии Русской Православной Церкви. Началось восстановление храма на новом месте.
С 2023 года в строящемся храме регулярно совершаются богослужения. Престольный праздник отмечается 19 августа в день Преображения Господня. В этот день совершается праздничная литургия с последующим водосвятным молебном и освящением плодов нового урожая.
Храм относится к Россошанскому благочинию Россошанской епархии. Богослужебная жизнь прихода соответствует уставу Русской Православной Церкви. При храме ведётся религиозно-просветительская деятельность.