Согласно историческим данным, первый храм в честь святой великомученицы Варвары был построен в Илек-Пеньковке в 1833 году. Это было деревянное здание, возведенное на средства местных прихожан и помещиков, стремившихся обеспечить население села местом для отправления религиозных обрядов. Храм стал центром духовной жизни села, где проводились регулярные богослужения, обряды крещения, венчания и отпевания.
В начале XX века, в период политических и социальных потрясений в России, многие религиозные учреждения подверглись гонениям. 10 августа 1923 года, в рамках кампании по изъятию церковных ценностей, Илек-Пеньковская церковь была разорена, а ее имущество конфисковано. Здание храма было передано Краснояружскому промкомбинату. В последующие годы здание храма пришло в упадок и было разрушено.
В начале XXI века, с изменением государственной политики в отношении религии и возрождением духовных ценностей, жители села Илек-Пеньковка выразили желание восстановить храм. В 2013 году, на месте разрушенной церкви, началось строительство нового храма во имя святой великомученицы Варвары. Строительство осуществлялось на средства местных жителей, благотворителей и при поддержке местных властей.
17 декабря 2013 года, в день памяти святой великомученицы Варвары, новый храм был освящен епископом Губкинским и Грайворонским Софронием. С этого момента в храме возобновились регулярные богослужения и церковные праздники.
Современный храм представляет собой каменное здание, выполненное в традициях русской православной архитектуры. Здание храма увенчано одним куполом с крестом. Фасады украшены декоративными элементами, отражающими стилистические особенности православного храмового зодчества.
В настоящее время храм святой великомученицы Варвары в селе Илек-Пеньковка продолжает функционировать, являясь действующим приходом Русской Православной Церкви. Здание храма находится в удовлетворительном состоянии благодаря усилиям прихожан и местных властей по его поддержанию и сохранению. Храм открыт для посещения верующими и паломниками, проводятся регулярные богослужения и церковные праздники.
