Храм Рождества Пресвятой Богородицы в селе Васильевка Липецкого района был построен в 1879 году. Архитектурный стиль здания относится к русско-византийскому направлению. Первоначально церковь имела один престол, освященный в честь Рождества Пресвятой Богородицы. По данным 1859 года, село Васильевка (тогда именовавшееся Васильевское или Муравлянка) насчитывало 165 дворов и являлось владельческим сельцом при прудах.
В документах середины 1880-х годов архиепископ Дмитрий (Самбикин) отмечал, что храм в Васильевском (Муравлянке) Задонского уезда был каменным с колокольней. При церкви имелось 33 десятины пахотной земли, сохранился план земельного участка. Для причта были построены деревянные подцерковные дома. По состоянию на 1880-е годы, приход насчитывал 890 душ. В двух верстах от храма располагалась деревня Алексеевка.
Согласно данным Воронежской епархии за 1900 год, в штате церкви состояли священник и псаломщик. В это время приход включал 229 дворов с общим числом жителей 1628 человек. В 1930-х годах храм был закрыт для богослужений, как и многие другие церкви в тот период. Помещение длительное время оставалось недействующим и постепенно приходило в упадок.
Восстановительные работы начались в 2000 году. В процессе реконструкции были сохранены основные архитектурные особенности первоначального здания. Храм признан памятником истории и культуры конца XIX века. Богослужения совершаются на церковнославянском языке. Престольный праздник отмечается 21 сентября по новому стилю в день Рождества Пресвятой Богородицы.
Село Васильевка впервые упоминается в документах 1797 года. До 1924 года оно входило в состав Задонского уезда Воронежской губернии. Название населенного пункта происходит от имени владельца Василия Муравьева. Храм расположен при впадении в реку Репец двух небольших ручьев, включая речку Кленовую.
