Село Коршево было основано в 1701 году, и уже к 1706 году в нём существовала первая деревянная церковь, посвящённая святому великомученику Димитрию Солунскому.
В 1818 году, на средства местных жителей, был возведён каменный храм в честь Вознесения Христова. Первоначально это было небольшое кирпичное здание с полукруглой апсидой и храмовой частью, выполненной по типу «восьмерик на четверике» с высоким криволинейным куполом и небольшой главкой. Отдельно стоящая колокольня имела сквозной первый ярус и высокий ярус звона.
В 1844 году к храму были пристроены два придела: северный — во имя святого великомученика Димитрия Солунского и южный — в честь Иверской иконы Божией Матери. Эти пристройки придали зданию базиликальную структуру, с шестиколонными портиками. Широкая трапезная соединяла храмовую часть с колокольней, к которой также были добавлены боковые притворы.
В 1859 году в трапезной были устроены хоры, а вокруг церкви возведена каменная ограда. Полы в храме были выполнены из чугуна, а от ворот к входу в храм были проложены чугунные плиты. В 1885 году при церкви была открыта приходская школа.
В начале XX века в храме был установлен новый керамический иконостас, который на сегодняшний день является единственным сохранившимся в Воронежской области.
В 1935 году, в период антирелигиозной политики советской власти, храм был закрыт, колокола сброшены, а здание использовалось под зернохранилище. В годы Великой Отечественной войны храм был вновь открыт для богослужений. 9 ноября 1953 года состоялось его повторное освящение благочинным Воронежского округа протоиереем С.Н. Милютиным.
В 1983 году храм был поставлен на государственную охрану как памятник истории и архитектуры. До 1990-х годов коршевский храм был единственным действующим в Бобровском районе, за исключением Успенской церкви в городе Боброве.