Первое упоминание о храме в селе Пустотино относится к 1629–1631 годам, когда в Ряжских писцовых книгах была зафиксирована церковь во имя Обновления храма Воскресения Господа Бога и Спаса нашего Иисуса Христа. В 1676 году в селе значится уже одна Воскресенская церковь. В 1770 году Воскресенская церковь была возобновлена. В 1853 году в селе была построена каменная церковь. Престолов в ней было три: средний в честь Обновления храма Воскресения, в честь Божьей Матери всех скорбящих Радости и во имя святого Николая.
Архитектурный облик храма соответствует стилю русской эклектики середины XIX века. Здание выполнено из кирпича, имеет вытянутый прямоугольный план с полукруглой апсидой и трапезной. Колокольня представляет собой четырёхъярусную башню с арочными проёмами и декоративными элементами.
В 1930-х годах, в период антирелигиозной кампании, храм был закрыт, и его здание использовалось для хозяйственных нужд. В последующие десятилетия здание храма находилось в запустении и подвергалось разрушению.
В 1990-х годах, после распада Советского Союза и восстановления свободы вероисповедания, начались работы по восстановлению храма. Были проведены первоочередные мероприятия по консервации и укреплению сохранившихся конструкций. В настоящее время храм является объектом культурного наследия регионального значения и находится под охраной государства.