На месте современного храма ранее находился Владимирский собор, построенный в 1896–1909 годах и разрушенный в 1931 году. В 2000 году, по инициативе горожан, было принято решение о восстановлении храма на этом месте. 9 октября 2000 года состоялась закладка первого камня нового храма, освящённая митрополитом Воронежским и Липецким Мефодием.
Архитектурный проект храма разработан архитектором А.Г. Федорцом. Храм выполнен в традициях древнерусской архитектуры, представляет собой крестово-купольное сооружение с пятью куполами. Высота храма достигает 25 метров.
В апреле 2002 года рядом с храмом была построена часовня Рождества Христова, в которой начались регулярные богослужения. 22 сентября 2018 года митрополит Воронежский и Лискинский Сергий совершил чин Великого освящения Христо-Рождественского храма и возглавил Божественную литургию.
Храм имеет два престола: главный — в честь Рождества Христова, и дополнительный — в честь иконы Божией Матери «Неопалимая Купина». С момента освящения храм функционирует как приходской, входящий в состав Воронежской епархии Русской Православной Церкви. На его территории регулярно проводятся богослужения, совершаются таинства, осуществляется духовное окормление прихожан.