В XVIII веке в селе существовала деревянная церковь, освящённая во имя Успения Пресвятой Богородицы, являвшаяся престольным храмом Большого Болдина. В 1782 году, ввиду ветхости деревянного строения, владельцы села, Лев Александрович и Ольга Васильевна Пушкины, получили от владимирского епископа Иеронима разрешение на строительство новой каменной церкви на месте старой. В грамоте было указано позволение «в помянутом селе Болдине построить вместо ветхой деревянной вновь каменную церковь во имя Успения Пресвятыя Богородицы с приделами Архангела Михаила и святителя Николая».
В 1787 году старая деревянная церковь сгорела, что ускорило процесс строительства нового храма. К 1791 году каменная церковь была завершена и освящена. Новый храм был трёхпрестольным: главный престол посвящён Успению Пресвятой Богородицы, правый придел — Архангелу Михаилу, левый — святителю Николаю. Архитектурно здание выполнено в стиле русского классицизма конца XVIII века, характеризующегося симметричностью форм и сдержанным декором.
В XIX веке церковь являлась центром духовной жизни села. Согласно «Адрес-календарю Нижегородской епархии» на 1888 год, в приходе числилось 2690 мужчин и 2819 женщин. В состав прихода, помимо Большого Болдина, входили деревни Дмитриевка, Малое Болдино, Львовка и Логиновка. Церкви принадлежало 36 десятин земли.
В 1934 году, в период антирелигиозной политики советского государства, церковь была закрыта. Здание использовалось для различных хозяйственных нужд, что привело к утрате многих элементов внутреннего убранства и архитектурных деталей.
К 200-летию со дня рождения А.С. Пушкина, в 1999 году, храм был полностью восстановлен. 6 июня того же года митрополит Нижегородский и Арзамасский Николай освятил придел Архангела Михаила. В настоящее время в Успенской церкви проводятся регулярные богослужения.
