История храма начинается с основания хутора Сосыкского в 1880 году, который впоследствии был переименован в станицу Атаманскую в 1913 году в честь 300-летия Дома Романовых. В 1899 году в хуторе была построена деревянная церковь Рождества Пресвятой Богородицы. Согласно данным «Справочной книги для духовенства Ставропольской – Екатеринодарской епархии» за 1901 год, в поселке Сосыкский числилось 757 православных душ и 102 двора. Впоследствии деревянная церковь была заменена каменным зданием.
В 1935 году церковь была разрушена, как и многие другие религиозные сооружения в Советском Союзе в период антирелигиозной кампании. Однако большая икона «Царь Славы» чудом сохранилась и долгое время хранилась в местном музее. В настоящее время она вновь украшает стены алтаря нового храма.
В 2005 году генеральный директор ОАО «Роствертол» Борис Николаевич Слюсарь, уроженец станицы Атаманской, инициировал восстановление храма на месте, где ранее находилась церковь. По благословению митрополита Екатеринодарского и Кубанского Исидора в честь 125-летия станицы Атаманской была заложена часовня Рождества Божией Матери. Строительство часовни завершилось в июне 2008 года. Первая Божественная Литургия была совершена 3 января 2010 года.
В 2013 году была проведена полная реконструкция храма. К основному зданию были пристроены три притвора: северный, южный и западный. В алтарной части был построен капитальный навес. Цокольное помещение было отделано под трапезную и воскресную школу.
Архитектурно храм представляет собой каменное здание с тремя притворами и капитальным навесом в алтарной части. Цокольное помещение используется для трапезной и воскресной школы. Храм расположен в центре станицы Атаманской, у дороги, проходящей через станицу.
