Строительство храма относится к периоду между 1880 и 1886 годами. Здание было возведено из камня и включало колокольню, являясь примером архитектуры эклектики с элементами русского стиля.
В советский период, после закрытия храма, здание использовалось для различных целей: первоначально в нем разместился кинотеатр имени армянского пионера Акопова, а затем детская спортивная школа. Несмотря на изменение функций, архитектурные особенности здания сохранились, и оно было признано объектом культурного наследия областного значения.
В 2004 году, по благословению епископа Саратовского и Вольского Лонгина, в Вольске был открыт приход в честь Рождества Христова. Приходской совет обратился с просьбой о возвращении здания храма верующим. В 2006 году начались масштабные ремонтно-восстановительные работы.
8 августа 2008 года был совершен чин освящения купола и креста для колокольни восстанавливаемого храма. К 2010 году основные работы по восстановлению здания были завершены. 3 июля 2010 года епископ Саратовский и Вольский Лонгин совершил чин Великого освящения храма Рождества Христова. 11 августа 2012 года был освящен придел во имя святого пророка, Предтечи и Крестителя Господня Иоанна.
В настоящее время храм является действующим и проводит регулярные богослужения по субботним и воскресным дням, а также в дни праздников и памяти особо чтимых святых. Литургия начинается в 8:00, вечернее богослужение — в 16:00. При храме работают воскресная школа для детей и взрослых, социальный работник и катехизатор.
Среди святынь храма — ковчег с мощами святых угодников Божиих, включая преподобного Илии Муромца, преподобного Варнавы Гефсиманского, священномученика Константина Богородского, преподобного Марка Гробокопателя, святителя Феофана Затворника, великомученика Дмитрия Солунского, преподобного Симеона Верхотурского, а также старинная чтимая икона Святой Троицы.
