Село Данцевка, протянувшееся вдоль левого берега реки Богучарка, получило своё название по имени Ильи Данцева, одного из первых поселенцев. В 1862 году в селе была построена кирпичная церковь, единственная в Воронежской епархии, освящённая в честь Воспоминания явившегося на небе знамения Креста Господня в Иерусалиме.
В начале XX века при храме функционировали каменная сторожка и деревянная церковно-приходская школа, открытая в 1888 году.
В советский период храм был закрыт, и его здание использовалось не по прямому назначению. В результате длительного отсутствия должного ухода здание пришло в упадок.
В период между 2014 и 2016 годами в селе была построена новая часовня, освящённая в честь Знамения Креста Господня, расположенная по адресу: улица Мира, 10.
22 мая 2013 года была зарегистрирована Местная религиозная организация Православный приход храма в честь Воспоминания явившегося на небе знамения Креста Господня села Данцевка Богучарского района Воронежской области, относящаяся к Россошанской епархии Русской Православной Церкви (Московский Патриархат).
В настоящее время храм в честь Воспоминания явившегося на небе знамения Креста Господня продолжает функционировать, являясь центром духовной жизни местного населения. Проводятся богослужения и церковные таинства, при храме организована работа с прихожанами.