Первое упоминание о храме Рождества Пресвятой Богородицы в хуторе Чекалов относится к 1859 году, когда он был построен на средства прихожан. Первым священником стал Алексей Фёдорович Даниловский, которого в 1860 году сменил Захар Иванович Троицкий. Изначально храм был деревянным, с колокольней, покрыт листовым железом и окружён деревянной оградой. Земельных наделов при церкви не имелось, а священнослужители пользовались землёй с разрешения станичных прихожан.
В 1881 году храм был расширен за счёт устройства северного и южного боковых приделов. В 1885 году был утверждён постоянный штат, включавший двух священников и двух псаломщиков. Вопрос о строительстве нового каменного храма впервые подняли прихожане и священник Михаил Листопадов в 1897 году. Сбор пожертвований продолжался с 1897 по 1913 год, при этом первоначально средств было недостаточно, и строительство откладывалось.
Проект нового храма в нововизантийском стиле с элементами древнерусского зодчества разработал гражданский инженер Алексей Григорьевич Седов. Строительство завершилось в 1913 году, а освящение состоялось 5 мая того же года. Прежний деревянный храм был передан прихожанам соседних хуторов. В 1914 году освятили левый придел во имя святителя Николая Чудотворца, а в 1916 году — правый придел во имя преподобного Серафима Саровского.
В советский период храм был закрыт, а его здание использовалось как склад для хранения зерновых и масленичных культур. В начале 1990-х годов началась реконструкция, сопровождавшаяся возобновлением богослужений. В 2020 году храм включён в список объектов культурного наследия регионального значения.