Село Марьинка известно с начала XVIII века и ранее принадлежало боярам Хлоповым. После ссылки Хлоповых имение перешло к роду Бутурлиных. В 1748 году на средства коллежского асессора Дмитрия Ивановича Бутурлина была построена белокаменная трёхпрестольная церковь в честь Воздвижения Креста Господня. В церкви были устроены три придела: центральный — в честь Воздвижения Креста Господня, правый — в честь Архистратига Михаила, левый — в честь апостолов Петра и Павла.
Архитектурно храм выполнен в стиле барокко. В первой половине XIX века приделы церкви были расширены в западную сторону, а позже возведена трёхъярусная колокольня в стиле ампир.
В советское время церковь была закрыта и разорена. Возрождение храма началось в середине 1990-х годов, и в настоящее время он восстанавливается.
Крестовоздвиженская церковь в селе Марьинка является объектом культурного наследия федерального значения и находится под охраной государства.