Село Перлёвка известно с 1664 года и первоначально было заселено казаками-черкасами и русскими переселенцами. Первая деревянная церковь во имя Рождества Христова была построена в 1699 году. В 1789 году на её месте возведена каменная церковь, которая в конце XIX века была перестроена, приобретя элементы эклектики. Храм имел два придела: правый — в честь Усекновения главы святого Иоанна Предтечи, левый — в честь святителя Митрофана Воронежского. Архитектура церкви сочетает черты позднего барокко и эклектики, характерные для храмового зодчества того периода.
В 1918–1924 годах церковь стояла на учёте в Отделе по делам музеев Главнауки Наркомпроса как наиболее ценный памятник архитектуры Воронежской губернии. В советский период храм был закрыт, и здание использовалось не по назначению, что привело к утрате части архитектурных и декоративных элементов. В настоящее время церковь находится в аварийном состоянии.
Постановлением администрации Воронежской области № 850 от 14 августа 1995 года церковь Рождества Христова в селе Перлёвка признана объектом исторического и культурного наследия областного значения. В марте 2022 года храм вошёл в проект Министерства культуры Российской Федерации по сохранению культурного наследия народов России. На его консервацию были выделены средства из федерального бюджета. В 2023 году проведены работы по разбору завалов от обрушенных конструкций, очистке и восстановлению кирпичной кладки, укреплению несущих стен, восстановлению гидроизоляции, кровли и молниезащиты, а также консервации элементов живописи. Подрядчиком выступило ФГУП «Центральные научно-реставрационные проектные мастерские».
