Возведение храма датируется 1833 годом. Инициатором строительства выступила местная помещица, действительная тайная советница Елизавета Васильевна Дашкова. Существует предположение, что решение о строительстве было принято после посещения этих мест императором Александром I в 1824 году, однако документальных подтверждений этому нет. Архитектор сооружения достоверно не установлен, но предполагается, что проект мог быть разработан Михаилом Фёдоровичем Коринфским. Храм выполнен в стиле русского классицизма, характерного для первой половины XIX века. Каменное здание увенчано куполом, фасады украшены колоннами и фронтонами, придающими сооружению величественный вид.
С момента основания храм стал центром духовной жизни села Царевщина (ныне посёлок Волжский). Первым настоятелем, о котором сохранились сведения, был священник Иоанн Соловьёв, освятивший церковь 23 октября 1833 года. В последующие годы служение в храме несли священники Дмитрий Весилицкий (1842–1850), Николай Ястребов (1850–1857), Николай Ласточкин (1857–1879), Ксенофонт Остроумов (1879–1896) и другие. Отец Николай Ласточкин внёс значительный вклад в развитие прихода, организовав в 1863 году первую школу для обучения крестьянских детей грамоте. В 1867 году при храме была открыта церковно-приходская школа, которая к 1901 году обучала 100 учеников.
Особое место в истории храма занимает служение священномученика Константина Сухова. Назначенный в Царевщину в 1896 году, он активно занимался восстановлением храма и духовным просвещением прихожан. В 1918 году отец Константин был арестован и расстрелян красноармейцами во время богослужения. В 2001 году он был канонизирован Русской Православной Церковью, и его икона ныне почитается в храме.
В 1931 году храм был закрыт, его здание использовалось в различных хозяйственных целях, включая зернохранилище и склад химикатов. В 1969 году началась частичная реставрация храма, однако полноценное восстановление не было завершено. Лишь в 1989 году, по ходатайству жителей посёлка Волжский, храм был передан Русской Православной Церкви. Восстановительные работы возглавил назначенный настоятель, который вместе с прихожанами провёл значительную работу по реставрации здания и возрождению приходской жизни. К 1996 году храм был полностью восстановлен и вновь стал центром духовной жизни посёлка.
