В 1843 году усилиями прихожан была возведена временная деревянная православная церковь, которая была холодной. Здание имело колокольню и один престол, посвящённый Казанской Божией Матери. В состав причта входили священник, дьячок и пономарь, у которых были собственные дома. К 1847 году в Логиновке насчитывалось 179 дворов, 638 мужчин и 611 женщин. В 1857 году был построен большой деревянный храм, а через два года открылось училище. По переписи 1859 года в Логиновке в 235 домохозяйствах проживали 795 мужчин и 796 женщин. Через село проходила военная дорога от границы Астраханской губернии к Николаевскому тракту, и административно Логиновка входила в Краснокутскую волость Новоузенского уезда Самарской губернии.

Церковно-приходская школа грамоты открылась в 1892 году. В конце XIX века в Логиновке проживало 2190 человек, из которых грамотными были 280 мужчин и 21 женщина. В 1896 году было построено просторное каменное здание земской школы, в одном из помещений которой через год открылась библиотека-читальня в честь коронации Императора Николая II. С 1898 года церковная школа стала смешанной, а в 1904 году, одноклассной женской, переехав в новое деревянное здание, построенное на государственные и общественные средства.

В 1910 году в Логиновке проживали 1435 мужчин и 1472 женщины, всего в селе было 526 дворов. Удобной земли было 10458 десятин, неудобной, 2957 десятин. В Логиновке работали церковь, земская и приходская школы, шесть ветряных мельниц, кирпичный завод и квартира урядника. Ежегодно 20 сентября проводилась ярмарка, где торговали скотом, мануфактурными и кожевенными товарами.

Храм, построенный в 1857 году, постепенно разрушается и в народе известен как Пизанская башня Саратовской области. Изначально деревянное и холодное здание имело деревянную ограду и один престол во имя Казанской Божией Матери, освящённый 26 мая 1859 года. В состав причта входили священник, псаломщик и диакон, проживавшие в общественных домах. Церковная библиотека насчитывала более 300 изданий.

В 1890-х годах здание частично перестроили под руководством архитектора Т.С. Хилинского, и оно стало вмещать до тысячи верующих. Вместо старой ограды была построена новая каменная с деревянными решётками. С 1909 года храм начали расширять и обкладывать кирпичом, но из-за начала Первой мировой войны планы не были полностью реализованы, и колокольня с куполами остались деревянными.

После завершения основных работ храм был торжественно освящён 13 декабря 1913 года. Празднования длились два дня, в течение которых был также освящён новый придел во имя Апостолов Петра и Павла.

Перестроенное здание получило отопление на каменном угле, полы из терракотовых плиток, дорогой иконостас с застеклёнными иконами, изготовленный фирмой И.М. Дикарёва в Москве. Стены и своды украсили росписи и орнаменты. Для певчих были обустроены хоры в средней части здания. Кирпичом обложили и деревянную сторожку, а новую ограду сделали каменной с железными решётками и воротами. Общая стоимость работ составила около 90 000 рублей. Церковь стала достопримечательностью, куда приезжали венчаться из окрестных сёл и даже из Новоузенска, несмотря на наличие там своих храмов.

Однако через несколько лет большевики разграбили церковь. Богослужения продолжались до конца 1920-х и начала 1930-х годов, после чего логиновский священник был репрессирован за организацию контрреволюционной ячейки, и церковь окончательно закрыли. В здании разместили сначала казармы курсантов Краснокутского лётного училища, затем склад. Во время Великой Отечественной войны в бывшем храме жили пленные немцы из Сталинграда. В 1980-е годы там находилась пекарня.

Сегодня храм, на стенах которого сохранились росписи с ликами святых и библейскими сюжетами, заброшен и стремительно разрушается.