Первое упоминание о храме в селе Гагино относится к периоду патриаршества Филарета Никитича (начало XVII века), когда была построена деревянная церковь в честь Рождества Пресвятой Богородицы. Этот храм просуществовал около 90 лет, после чего, по данным церковной описи 1709 года, при митрополите Нижегородском Сильвестре была срублена новая деревянная церковь с тем же посвящением. Здание сгорело во время крупного пожара 19 июля 1821 года, уничтожившего почти всё село, включая церковную утварь и документы.
В 1823 году, после трагического происшествия во время пасхального богослужения в соседнем селе (гибель 15 человек при переправе через реку Пьяну), началось строительство каменного трёхпрестольного храма. Главный престол освятили в 1840 году в честь Вознесения Господня, правый придел — в 1826 году в память о сгоревшей церкви (Рождество Богородицы), левый — в 1853 году во имя святителя Николая Чудотворца. Храм строился с перерывами около 30 лет из-за недостатка средств.
В 1930-х годах храм Рождества Пресвятой Богородицы был закрыт, а его кирпичи использованы для строительства светских зданий. В 2010 году по инициативе Нижегородской епархии началась подготовка к возведению нового деревянного храма. Закладка совершена 3 июня 2011 года, а 21 сентября 2012 года в строящемся здании прошла первая литургия. Храм построен по типовому проекту, распространённому в Нижегородской области, и освящён 1 августа 2023 года.
Среди сохранившихся святынь упоминается икона Скорбящей Божией Матери, уцелевшая после пожара 1821 года, и резное изображение Спасителя в терновом венце (1780 года). Новый храм, как и исторические предшественники, посвящён Рождеству Пресвятой Богородицы, что связано с традиционным празднованием этого дня как Дня посёлка Гагино.