Храм в честь Преподобного Сергия Радонежского Чудотворца построен в 1839 году на средства жителей Бутурлина. Церковь Каменная, трехпрестольная. Имеет характерный для церковной архитектуры XIX века тип «корабль». Колокольня (скорее, звонница), невысокая, увенчана шпилем с крестом, главный купол приземистый без светового барабана, сводчатые окна. Четверик (летняя часть) украшен двумя (северным и южным) декоративными портиками, окна сводчатые, достаточно большие. В звоннице пять колоколов, главный - весит более полутора тонн. 

Главный престол освящен в честь преподобного Сергия Радонежского, боковые - в честь пророка Божия Илии и святителя Николая Чудотворца. По информации из записи старой церковной книги священника Симеона Андреевича Лебедева - ксерокопия хранится в Бутурлинском историко-краеведческом музее - главный алтарь храма освящен в 1844 году.

Основной иконостас по исполнению близок к традиционному древнерусскому - простой в исполнении, почти без украшений, но некоторые детали его позолоченные.
При церкви была богатая библиотека, а с 1880 года - церковно-приходская школа. Церковь входила в Инкинское благочиние, духовенство было грамотным. 

В 30-хх годах церковь закрыли. Во время Великой Отечественной войны и до 1958 года в здании храма находилась начальная школа. В 1958 -1959 годах колокольню, купол, переднюю стену сломали, и здание церкви перестроили в Дом культуры. 

Храм в честь преподобного Сергия Радонежского Чудотворца в Бутурлине был отреставрирован и открыт в 1994 году. Спустя 60 лет службы возобновились.

Является памятником архитектуры регионального значения.