Храм является частью Свято-Успенского Дивногорского мужского монастыря и имеет значительное историко-культурное значение.
Согласно преданию, в конце XV века православные монахи Ксенофонт и Иоасаф, прибывшие из Сицилии, основали монастырь в живописном месте над рекой Дон, при впадении в него реки Тихой Сосны. Они вырубили первую церковь в меловом столпе и разместили в ней привезённую из Сицилии икону Божией Матери. Это место получило название Дивногорье из-за необычных меловых столпов, окружающих территорию.
В 1831 году, во время эпидемии холеры, жительнице Коротояка Екатерине Коломенской во сне явилась Божия Матерь и повелела взять из Дивногорского монастыря Её икону для молебна. После принесения иконы в город и совершения молебна эпидемия прекратилась. С этого времени икона получила особое почитание и стала известна как чудотворная.
В 1860 году на месте обветшавшей Владимирской церкви был заложен новый храм в честь Сицилийской иконы Божией Матери. В 1863 году он был освящён архиепископом Воронежским Иосифом (Богословским). Храм был встроен в двухэтажный трапезный корпус, который позднее был соединён переходом с корпусом келий, образовав Г-образный ансамбль, ограничивающий монастырь с запада и севера.
Архитектурно храм представляет собой пещерную церковь, выдолбленную в меловой скале. Вход в пещеру расположен в основании мелового останца на правом склоне долины реки Тихая Сосна. Внутри храма находится подземный ход, окружающий его, а также второй этаж с небольшими помещениями, где ранее обитали монахи. Температура внутри пещеры стабильна на протяжении года, что обеспечивает комфортные условия для богослужений и пребывания.
В советский период храм находился в запустении. В 1991 году начались восстановительные работы, и первое богослужение после длительного перерыва состоялось 28 августа того же года. В 1997 году монастырь был возвращён Воронежской епархии, и начались масштабные восстановительные работы. В настоящее время храм полностью восстановлен и функционирует как действующий.
