В 1734 году в селе Пектубаево была построена первая деревянная однопрестольная церковь, освященная в честь Рождества Христова. К началу XIX века эта церковь обветшала, и в апреле 1815 года была выдана храмозданная грамота на строительство нового каменного храма на ее месте. Строительство осуществлялось на средства прихожан и было завершено в 1820 году. Новый храм имел три престола: главный — во имя святого пророка Илии, правый придел — в честь Рождества Христова, левый придел — в честь Покрова Пресвятой Богородицы.
Архитектурно храм представлял собой каменное здание с характерными для того времени элементами. В 1897 году была перестроена и обновлена колокольня, а росписью стен и потолка занимался яранский живописец Харламов.
При храме действовала церковно-приходская школа, а также хранились старинные книги, среди которых служебник 1701 года с надписью: «Сия книга служебник Ея Императорского Величества из конторы новокрещенских дел в Царевококшайский уезд новостроящегося села Пектубаева священнику Иоанну Петрову. Генваря 14 дня 1744 г.».
К началу XX века приход храма включал 53 селения, расположенных на расстоянии от 1 до 12 верст от церкви. В 1912 году численность прихожан составляла: православных русских мужчин — 3604, женщин — 3935; крещеных черемисов мужчин — 1510, женщин — 1582; старообрядцев мужчин — 113, женщин — 129. Штат церкви состоял из трех священников, диакона и трех псаломщиков.
В 1915 году к храму были приписаны часовни в различных починках и деревнях, среди которых: Рождества Пресвятой Богородицы в починке Дубовском, Сошествия Святого Духа на апостолов в починке Лемешево, святителя Николая Чудотворца в починке Новые Благородны, святых мучеников Флора и Лавра и великомученика Георгия Победоносца в починке Кугланур, святых равноапостольных Константина и Елены в деревне Тимкино.
В советский период, 13 сентября 1936 года, храм был закрыт и передан под клуб, позже в его здании размещались сельский дом культуры и библиотека. В результате длительного нецелевого использования и отсутствия должного ухода здание храма пришло в упадок, были утрачены все верхние объемы, сохранился лишь первый этаж.
В 2004 году в селе была зарегистрирована церковная община, позже организован приход. Здание храма находилось в сильно разрушенном состоянии. В помещении бывшей церкви было обустроено небольшое пространство для богослужений. С 2005 года в храме начали регулярно совершаться литургии. В 2008 году здание храма было полностью возвращено верующим, после чего начались работы по его ремонту и восстановлению. К 2012 году была полностью перекрыта кровля.
