Первое упоминание о селе Твердилково относится к концу XV века. В 1491 году боярин Андрей Михайлович Плещеев завещал сельцо Твердилково своему сыну Даниилу. В последующие годы село переходило во владение различных дворянских родов, включая Плещеевых, Коробьиных и князей Барятинских. В 1656 году князь Иван Петрович Барятинский пожертвовал село Данилову монастырю. После секуляризации церковных земель в 1764 году Твердилково стало казённым селом.
Церковь Рождества Пресвятой Богородицы существовала в селе уже в 1628 году и была восстановлена вотчинником Семёном Семёновичем Коробьиным к 1644 году. В 1778 году прихожане построили новую деревянную церковь в честь того же праздника.
В 1826 году на месте деревянной церкви был возведён каменный храм с колокольней. Архитектурный облик храма сочетает в себе традиционные элементы русского православного зодчества. Здание выполнено в форме креста, увенчано куполом с крестом, что соответствует каноническим требованиям к православным храмам. Внутреннее убранство церкви включает в себя иконостас, выполненный в соответствии с православными традициями, а также росписи, отражающие библейские сюжеты.
В 1939 году храм был закрыт, а его здание использовалось под склад. Церковь была возвращена верующим и восстановлена.
В настоящее время храм продолжает функционировать. Его деятельность направлена на сохранение и развитие православных традиций, духовное просвещение населения и укрепление моральных ценностей в обществе.
