Первая церковь в селе Пектубаево Яранского уезда Вятской губернии, деревянная и с одним престолом, была возведена в 1734 году и освящена в честь Рождества Христова. Каменный храм был построен в 1820 году на средства прихожан с благословения епископа Вятского Авмросия Вышезерова. К 70-м годам XIX века в церкви освятили престолы в честь Рождества Христова (20 октября 1862 года), пророка Илии (действовал с 1820-х годов) и Покрова Пресвятой Богородицы (9 октября 1863 года). В 1915 году к храму относились часовни в честь Рождества Пресвятой Богородицы, Сошествия Святого Духа на апостолов, святителя Николая Чудотворца, мучеников Флора и Лавра, великомученика Георгия Победоносца и равноапостольных Константина и Елены. Штат церкви включал 3 священников, диакона и 3 псаломщиков. В приходе находились церковно-приходская школа в Пектубаево, школа Министерства просвещения в Куглануре и 7 земских школ в окрестных деревнях.

В советское время духовенство и верующие храма не поддерживали обновленчество, в 1930-е годы они входили в Марийское викариатство Нижегородской епархии. Протоиерей Николай Титович Игнатьев, служивший в Пектубаево более 40 лет, старался оберегать свою паству от заблуждений. Он был арестован 26 апреля 1938 года и обвинен в участии в контрреволюционной организации, антиколхозной агитации и распространении слухов о скором падении советской власти. 25 сентября 1938 года на заседании тройки НКВД по МАССР его приговорили к расстрелу, который был исполнен 27 сентября в 20 часов вечера.

Диакон Михаил Николаевич Фаворский, рукоположенный в 1922 году, также защищал приход, убеждая верующих протестовать против снятия колоколов в 1935 году и закрытия храма в 1936 году. 31 октября 1938 года он был арестован и помещен в Йошкар-Олинскую тюрьму. На допросах и очных ставках он отвергал ложные обвинения. Однако 26 января 1939 года его приговорили к 10 годам заключения, и дальнейшая его судьба неизвестна.

Пектубаевская церковь была закрыта 13 сентября 1936 года и использовалась как клуб, затем как сельский дом культуры и библиотека. Приход в Пектубаево был возобновлен в 2004 году, и в том же году прошло первое богослужение. В 2008 году здание храма полностью вернули верующим, и с тех пор оно ремонтируется. Важным событием стало полное обновление кровли четыре года назад.