Каменная, трехпрестольная, с главным престолом в честь Сергия Радонежского, церковь построена в 1837 году. Характерный для церковной архитектуры XIX века тип «корабль», невысокая колокольня, увенчанная шпилем с крестом, главный купол без светового барабана, сводчатые окна. Памятник архитектуры регионального значения.

Главный алтарь храма освящен в 1844 году (из записи старой церковной книги, ксерокопия хранится в Бутурлинском историко-краеведческом музее, записи священника Симеона Андреевича Лебедева, на службе с 1855 года).

Во время Великой Отечественной войны и где-то до 1958 года в здании церкви была начальная школа. В 1958 -1959 годах колокольню, купол, переднюю стену сломали и здание церкви перестроили в Дом культуры.

Свято-Сергиевский храм в Бутурлине был отреставрирован и открыт в 1994 году.

О священнослужителях

Летом 1994 года настоятелем Свято-Сергиевского храма был назначен отец Виктор (Ильичев В.С.) Служил в храме до 3 марта 1997 года.

Отец Виктор приехал к нам служить, в то время, когда храм был еще не достроен, не газифицирован. Не было звонницы, многие помещения храма не отремонтированы, жилья для служителей тоже не было. Но отец Виктор не боялся трудностей, успевал все и службы проводить и крестить, и венчать и отпевать и сам обучал прихожан церковному пению, создал хор, была организована воскресная школа.

Священник – отец Павел (Павел Владимирович Филатов, служил с 28 июля 1997 до 24 июня 2002 года. Жена – Светлана Анатольевна, сын-Владимир).

Отец Дмитрий (в миру Ершов Дмитрий Юрьевич) служил с 7 октября 2002 по 24 октября 2004 года. Родом из Н.Новгорода, на службу приезжал из города. Женат, дети — Дмитрий, Тихон, Иван, Степан. Уехал в Москву.

Священник — отец Дмитрий (Безумнов Дмитрий Николаевич, жена – Светлана Ивановна, регент, дети- сын Кирилл, Иван, дочь-Екатерина) служил недолго, несколько месяцев с 1 мая 2007 по 12 ноября 2007 года. Назначен в приход церкви Иоанна Милостливого.

С 11 ноября 2007 года настоятелем Свято Сергиевского храма в рабочем поселке Бутурлино по указу владыки Георгия был назначен отец Николай (в миру Николай Николаевич Дяур). Родом с Дона, выходец из семьи церковных служителей, отец Николай еще ребенком принял решение продолжить дело отца.