Строительство каменного храма было завершено в 1819 году. Сооружение имеет три престола: главный — в честь Успения Пресвятой Богородицы, северный — во имя святой великомученицы Екатерины, южный — во имя святителя Николая Чудотворца. Архитектурный стиль здания соответствует классицизму, характерному для культовых сооружений того периода.
В начале XX века приход храма включал село Большая Халань и хутор Песчаный, насчитывая 2161 прихожанина. При церкви действовали три земские школы. Храму принадлежали 6 десятин сенокосной и 66 десятин полевой земли, обеспечивавших его экономическую самостоятельность.
В советский период храм был закрыт, а его колокольня разрушена. Во время Великой Отечественной войны богослужения в храме были возобновлены и с тех пор не прекращались. В 1970-х годах были проведены ремонтные работы, направленные на восстановление здания и его внутреннего убранства.