Алексеевка была основана в 1701 году у одноимённой речки на правом берегу Волги. В её состав входит также деревня Дорофеевка. По одной из версий, первыми жителями этой болотистой местности стали солдаты Алексей и Дорофей, бежавшие от царской службы, а также старообрядцы, благодаря которым часть села известна как Монастырщина. После крестьянской реформы 1861 года эти поселения вошли в состав Алексеевской волости Саратовского уезда Саратовской губернии. В церковных источниках до революции Дорофеевка и Алексеевка упоминаются отдельно, но с 1859 года в переписных документах они фигурируют как одно село, Алексеевка.

В Дорофеевке в 1884 году была построена церковь на месте старой. Главный престол храма освятили в честь Святителя Николая, а два придела, в честь Сергия Радонежского и Вознесения Господня. При церкви работали две школы: одноклассная и двухклассная. В середине XIX века в объединённом селе проживало около 8000 человек, здесь было 11 мельниц, 4 маслобойни и 31 завод. Через село проходили торговый тракт в Вольск и дорога из Саратова в Кузнецк. Храм Рождества Христова в Алексеевке построили в 1906 году на средства прихожан и вольского мещанина В. Рыжова. Это было деревянное, тёплое здание с колокольней, при котором также открыли церковно-приходскую школу.

В советское время деревянный храм Рождества Христова был разрушен, на его месте установлен Поклонный крест. В здании каменного Свято-Сергиевского храма с 1935 года размещалось зернохранилище.

Восстановление храма началось в 2006 году. 17 января 2008 года на колокольню Свято-Сергиевского женского монастыря установили колокола. Чин освящения провёл благочинный Северного округа иерей Алексий Земцов по благословению Епископа Саратовского и Вольского Лонгина. В том же году завершили отделку фасада храма, а в 2011 году, внутренние работы.

Здание храма Сергия Радонежского признано объектом культурного наследия Саратовской области. 18 июля 2015 года Митрополит Саратовский и Вольский Лонгин и Епископ Балашовский и Ртищевский Тарасий провели Великое освящение восстановленного храма Сергия Радонежского в Свято-Сергиевском женском монастыре села Алексеевка Базарно-Карабулакского района и отслужили Божественную литургию в новоосвящённом храме.