В 1799 году деревянная церковь Рождества Пресвятой Богородицы была перенесена из города Михайлова в село Виленка. Одновременно с переносом храма в село был переведён и священник, ранее служивший при этой церкви.
В 1824 году на месте деревянной церкви был выстроен каменный придельный храм во имя Покрова Пресвятой Богородицы. В 1838 году, на средства прихожан, была построена новая каменная церковь во имя Рождества Пресвятой Богородицы. В 1867 году к храму была пристроена каменная колокольня.
К 1892 году архитектурный комплекс храма состоял из алтарной части, основной церкви и трапезной, в которой размещались приделы. В 1900 году было разрешено обновить иконостас и церковную живопись. В описании того времени отмечается, что основная часть храма имела в основании форму четырёхугольника, переходящего в круглую башню; трапезная также имела четырёхугольную форму. Внутренние стены были украшены живописью, а над престолом устроена сень.
Храм обладал достаточным количеством утвари. Земельные владения церкви включали 26 десятин под погостом, 33 десятины пахотной земли и 5 десятин неудобной земли, находящейся под болотами, всего 38 десятин и 26 квадратных саженей. Земли находились в бесспорном владении причта. В 1914 году было возбуждено ходатайство о закреплении этих земель за церковью. Дом для священника являлся собственностью церкви, а дома для диакона и псаломщика были их личной собственностью. Церкви также принадлежало каменное здание церковной сторожки.
В храме находились почитаемые иконы, среди которых особенно выделялась икона великомученика и целителя Пантелеимона, присланная с Афона в 1871 году.
В 1940 году храм был закрыт.