Строительство Христорождественской церкви началось в 1893 году на месте лиственного леса, который вырубили для возведения храма и первых домов. Поселок-крепость был изначально заселен калмыцкими казаками, и именно на их пожертвования строилась церковь. Место для храма выбрали так, чтобы оно было видно со всех окраин поселка и находилось рядом с колодцем, одним из двух источников питьевой воды. Церковь освятили в 1904 году в честь Рождества Христова.

История церкви типична для того времени: в 1930-х годах арестовали последнего священника Никиту Дудакова и псаломщика Михаила Растопчина. Колокол сняли с колокольни, иконы жители старались сохранить у себя дома, кресты сбросили в реку, а купола увезли на подводах. В советские годы здание использовали как сарай и зернохранилище. В 1960-е годы церковь пытались снести с помощью тяжелой техники, но председатель колхоза Яков Ладный смог её отстоять. Позже в храме разместились сельский клуб и пожарная часть.

Возвращение церкви к её первоначальному назначению началось в конце 1980-х годов, и в 2005 году она вновь открылась для прихожан. Открытие приурочили к столетию храма.

Еще при Екатерине II архитекторы Петербурга разработали проект церкви, "деревянной на каменном фундаменте", предназначенной для постройки по Оренбургской линии. Поселок Кацбахский изначально был одной из крепостей Оренбургской губернии. Церковь выполнена в виде двухсветного одноглавого четверика с трапезной и шатровой колокольней, столп храма имеет форму восьмерика на четверике. Колокольня надстроена над притвором. Лиственный сруб, обшитый тесом, выполнен без единого гвоздя. Сегодня церковь сохранила свой первоначальный облик. Это один из немногих сохранившихся деревянных храмов Челябинской области, построенных до революции. Благодаря тому, что архитектурные изменения не затронули храм, он объявлен объектом культурного наследия и памятником истории и культуры Российской Федерации.