Село Екатериновка было основано в 1770 году и входило в систему владельческих поселений графов Орловых. В процессе массовых переселений крестьян с территории Самарской Луки в Заволжье в XVIII веке, село стало одним из центров православной жизни в регионе .
Строительство храма Рождества Пресвятой Богородицы началось в начале XIX века. Инициатором строительства выступил местный помещик, имя которого не сохранилось в исторических документах. Храм был возведен в традициях русской православной архитектуры того времени, с использованием местных строительных материалов и труда крестьян.
В 1812 году, после Отечественной войны, храм был освящен и стал центром духовной жизни села. В течение XIX века храм неоднократно реставрировался и расширялся.
В советский период, как и многие религиозные учреждения, храм подвергся закрытию и частичному разрушению. В 1930-х годах здание было переоборудовано под склад, а колокольня была разрушена. Однако, несмотря на это, здание храма сохранилось и в последующие годы использовалось для различных нужд.
В 1990-х годах, с началом процесса возвращения религиозных объектов Русской Православной Церкви, храм Рождества Пресвятой Богородицы был передан верующим. Начались работы по восстановлению здания и возвращению ему первоначального облика. Были проведены реставрационные работы, восстановлена колокольня и внутреннее убранство храма.