История храма восходит к концу XVII века. В 1694 году думный дворянин Фёдор Иванович Чемоданов получил земли в районе современного села Чемодановка. В 1696 году на этих землях была построена деревянная церковь во имя Введения во храм Пресвятой Богородицы, освящённая 31 июля того же года. После смерти Ф. И. Чемоданова в Азовском походе 1699 года, имение перешло к его вдове Анисье Ивановне, а затем к их потомкам. В 1762 году селом Введенским, также известным как Чемодановка, стал единолично владеть Иван Алексеевич Чемоданов. Позднее имение перешло к его сыну Павлу, а затем к дочери Анне, супруге писателя Александра Ивановича Михайловского-Данилевского. Впоследствии владельцем стал их сын Леонид Александрович Михайловский-Данилевский.
В 1862 году на средства Л. А. Михайловского-Данилевского началось строительство нового каменного храма. Главный престол был освящён 24 ноября 1863 года, а боковые приделы во имя святого мученика Леонида и святителя Николая Чудотворца — 16 мая 1866 года. Храм был построен в эклектичном стиле с элементами русско-византийской архитектуры. Он представлял собой прямоугольное здание с пятиглавием и колокольней, расположенной в одном из восьмигранных барабанов. Фасады здания украшены арочными проёмами с килевидными перемычками, переходящими на боковых фасадах в аркатурный пояс. С восточной стороны устроена пятигранная апсида.
В конце XIX века храм обслуживался причтом, состоявшим из священника, диакона и псаломщика. Приход включал село Чемодановку и деревню Леонидовку, насчитывая более 3 тысяч прихожан. В 1885 году в селе было организовано церковно-приходское попечительство, а также действовало земское училище.
В 1933 году храм был закрыт и переоборудован под клуб. С течением времени здание пришло в аварийное состояние. В июле 2019 года начались работы по расчистке храма силами добровольцев. Пензенская епархия сообщила о проведении проектных работ, на основании которых будет определена сметная стоимость восстановления храма и разработан план поэтапных работ.
В настоящее время храм находится в руинированном состоянии, однако предпринимаются усилия по его восстановлению. Здание представляет собой прямоугольный объём с сохранившимися восьмигранными барабанами и арочными проёмами. Архитектура храма несёт на себе черты эклектики с элементами русского стиля.
