История храма отражает сложные периоды в жизни Русской Православной Церкви и страны в целом.
Строительство храма было инициировано в конце XIX века местными жителями, стремившимися создать духовный центр для окрестных поселений. Место для строительства было выбрано на возвышенности, обеспечивающей видимость храма издалека. Архитектурный проект сочетал традиционные русские церковные формы с элементами, характерными для храмового зодчества того времени.
В начале XX века храм стал центром религиозной жизни посёлка Отрадное. Здесь регулярно проводились богослужения, церковные праздники и обряды. При храме функционировала церковно-приходская школа, где дети обучались грамоте и основам православной веры.
С установлением советской власти и началом политики государственного атеизма в 1920–1930-х годах многие религиозные учреждения подверглись закрытию или разрушению. Храм преподобного Арсения Великого не стал исключением. В этот период он был закрыт, имущество конфисковано, а здание использовалось для хозяйственных нужд.
Во время Великой Отечественной войны здание храма серьёзно пострадало от боевых действий. После окончания войны оно находилось в запустении и постепенно разрушалось. Лишь в конце 1980-х годов, с началом политики гласности и пересмотра отношения к религии, возникли инициативы по восстановлению храма.
В начале 1990-х годов местные жители совместно с представителями Волгоградской епархии Русской Православной Церкви организовали комитет по восстановлению храма. Были проведены работы по расчистке территории, укреплению фундамента и стен. Восстановление велось с учётом исторических материалов и фотографий, чтобы максимально точно воссоздать первоначальный облик здания.
К середине 1990-х годов восстановительные работы были завершены, и храм вновь открыл свои двери для прихожан. В нём возобновились регулярные богослужения, таинства крещения и венчания. При храме была организована воскресная школа для детей и взрослых, где изучаются основы православной веры и церковное пение.
Архитектурно храм представляет собой однокупольное здание с колокольней, выполненное в традиционном русском стиле. Фасады украшены декоративными элементами, характерными для церковного зодчества конца XIX века. Внутреннее убранство храма включает иконостас, выполненный в соответствии с канонами православной иконописи.
