Строительство началось в 1782 году по инициативе Льва Александровича Пушкина, деда поэта, владевшего селом Болдино. После его кончины были отстроены и освящены притвор с колокольней и трапезная с двумя приделами — Михаила Архангела и Николая Чудотворца. Возведение главного храма с престолом в честь Успения Божией Матери завершила бабушка поэта Ольга Васильевна Пушкина.

В 1799 году в Москве родился её внук — будущий великий поэт Александр Пушкин. В тот же год в болдинском имении Пушкиных Нижегородской губернии церковь Успения Божией Матери была полностью отстроена и освящена.

По воспоминаниям местных крестьян, приезжая в родовое имение, Александр Сергеевич посещал службы в болдинской церкви. А осенью 1830 года с церковной паперти он читал мужикам «проповедь о холере».

Младший брат поэта Лев Сергеевич, впервые приехав в Болдино осенью 1849 года, был поражён размерами и красотой Успенского храма. «Эта церковь, построенная дедом моим, просторна и красива, как собор в Одессе», — писал он жене.

Старший сын поэта Александр Александрович, навещая своё имение во Львовке, часто бывал у родственников в Болдине. Особенно любил он подниматься на колокольню болдинской церкви, откуда открывается замечательный вид на окрестности.

Весной 1903 года перед центральным алтарём церкви был похоронен племянник поэта Анатолий Львович Пушкин.

В тридцатые-пятидесятые годы двадцатого века болдинский храм был закрыт и частично разрушен. Полностью церковь восстановили в 1999 году к 200-летию со дня рождения поэта.

Сегодня здесь хранятся уцелевшие иконы из церквей болдинской округи, в том числе почитаемая чудотворная икона Божией Матери «Нечаянная Радость», старинные точные копии чудотворных икон «Плач при Кресте» и «Знамение».