В 1765 году в селе Никольское (ныне Тростянка) была достроена и освящена первая церковь. В начале XIX века окрестными землями владели отставной подполковник Пестов и майор Яков Терентьевич Траховский. Последний, при содействии прихожан, в 1819 году инициировал строительство новой каменной церкви с колокольней, посвящённой Успению Божией Матери. Согласно другим источникам, храм был построен в 1809 году. В причт входили два священника и два псаломщика, для которых были предусмотрены церковные дома. В 1875 году епископ Саратовский и Царицынский Тихон освятил в Успенской церкви новоустроенный придел во имя святителя Тихона Задонского. В 1890-х годах храм был реконструирован и расширен: были устроены отапливаемые приделы — правый во имя Николая Чудотворца и левый во имя святого Тихона, освящённые в декабре 1895 года. Приход насчитывал 4337 душ обоего пола и 614 дворов. В селе функционировали начальная церковно-приходская школа, основанная в 1895 году, и две земские школы, вторая из которых была открыта в 1903 году.
В 1929 году Успенская церковь была закрыта и передана под народный дом. Впоследствии храм был окончательно закрыт в 1932 году и разобран; предположительно, его кирпич использовали для строительства авиашколы.
Спустя несколько десятилетий, в селе была открыта молельная комната в доме 1957 года постройки. Позже здание было передано в собственность Саратовской епархии и переоборудовано под храм. 9 апреля 2006 года приход был освящён иерейским чином. В 2008 году в храме проведены ремонтные работы: перекрыта крыша, покрашены стены, алтарь перенесён на восточную сторону, подведены вода и газ. Храм приписан к церкви иконы Божией Матери «Всех Скорбящих Радость» города Балашова.
