В древности местность, где расположен храм, была болотистой, а рядом протекала река Ржавец. Со временем река высохла, почва осушилась, и в XVII веке здесь построили церковь Николая Чудотворца, известную как Никола на Ржавце. В 1681 году из-за ветхости храм разобрали и на его месте установили деревянную церковь Рождества Иоанна Предтечи, которую купили у тульского Предтеченского монастыря. В 1749 году прихожане церкви Рождества Иоанна Предтечи на Ржавце обратились к преосвященному Савве Коломенскому и Каширскому с просьбой разрешить строительство каменного храма Рождества Пресвятой Богородицы с приделом Николая Чудотворца, так как старая церковь приходила в негодность. Благословение было получено, и в 1750 году придел Николая Чудотворца был уже построен. Чтобы сохранить память о Предтеченской церкви, прихожане попросили разрешения на создание другого придела во имя Рождества Иоанна Предтечи. В 1751 году старая деревянная церковь была продана в село Иван-Озеро для строительства церкви с тем же именем. Каменная церковь Рождества Пресвятой Богородицы строилась двадцать лет и была освящена в 1770 году. Архитектор, проектировавший Успенский собор в Тульском кремле, создал и этот храм, который отличается от других церквей Тулы XVIII века. Главным украшением интерьера стал позолоченный иконостас в стиле барокко, а также иконы работы тульского иконописца Григория Белоусова. В 1783 году Николаевский придел перестроили, а второй придел, Рождества Иоанна Предтечи, был построен в 1831 году на средства почетных граждан Никиты Добрынина и братьев Ломовых. Никита Добрынин подарил храму серебряный крест, а Иван Ломов, большое Евангелие в серебряном окладе. Одним из главных жертвователей был купец Иван Расторгуев, который пожертвовал серебряные крест и кадило, а также дарохранительный ковчег. Колокольня была построена одновременно с церковью и в 1823 году надстроена из-за ветхости кровли. В 1895 году при храме открылась церковно-приходская школа. Храм Рождества Богородицы на Ржавце закрыли в конце 1930-х годов, а в советское время в его здании размещались склады и цех обувной фабрики. В 1991 году здание храма стало памятником истории и культуры регионального значения и было возвращено Тульской епархии. Восстановление храма началось в 1995 году под руководством архимандрита Кирилла, будущего епископа Тульского и Белевского. Помощь в восстановлении оказывали местные предприятия, такие как Косогорский металлургический завод и другие. В 2004 и 2005 годах храм был полностью расписан, используя фрески Дионисия и Андрея Рублева как образец. В середине 1990-х годов при церкви открылась воскресная школа и созданы два церковных хора. Также действует школа золотого шитья, а в 2007 году начала работу просфорня. Храм дал название двум улицам города, которые пересекались в этом месте. Никольская улица, соединявшая улицу Томилинскую и Воздвиженскую, в 1924 году стала улицей Вересаева. Николо-Ржавский переулок, шедший от улицы Посольской к улице Петропавловской, был переименован в Студенческий. Однако ни улица Вересаева, ни Студенческий переулок до наших дней не сохранились.