Село Пехлец впервые упоминается в окладных книгах 1676 года, где зафиксировано существование деревянной церкви во имя святителя Николая Чудотворца. В апреле 1744 года, по просьбе священника Сергия Иванова и прихожан, было разрешено построить новую деревянную церковь с приделом в честь Тихвинской иконы Божией Матери, которая была освящена в декабре того же года. В 1782 году прихожане испросили дозволение на строительство каменного храма, однако строительство было завершено лишь в 1805 году. Каменная колокольня была пристроена в 1834 году.
Архитектурный облик храма выполнен в стиле классицизма, характерном для церковного зодчества того периода. Здание представляет собой кирпичное сооружение на каменном фундаменте с железной кровлей. К западному фасаду примыкает колокольня, выполненная в том же архитектурном стиле. Фасады украшены декоративными элементами, включая арочные окна и кирпичную кладку с элементами орнамента.
В XIX веке храм служил центром духовной жизни села и окрестных деревень. Приход включал в себя населённые пункты с общим количеством дворов, превышающим сто. Церковь обладала земельными угодьями, включая пашни и сенокосы, обеспечивавшими её экономическую самостоятельность. При храме действовала церковно-приходская школа, обеспечивавшая начальное образование для детей прихожан.
После революционных событий 1917 года и установления советской власти храм, как и многие другие религиозные учреждения, подвергся закрытию. Здание использовалось под хозяйственные нужды, что привело к утрате части архитектурных элементов и внутреннего убранства. Купола и колокольня были демонтированы, а интерьер подвергся значительным изменениям.
В 1990-х годах начался процесс возвращения храма Русской Православной Церкви. Были предприняты усилия по восстановлению здания, включая ремонт кровли, восстановление куполов и колокольни, а также реставрацию фасадов. Внутреннее убранство храма было восстановлено с учётом исторических особенностей. В настоящее время храм действует и входит в состав Скопинской епархии Рязанской митрополии Русской Православной Церкви.