В начале XIX века в селе Волчиха находились два православных храма: деревянный, посвященный Святой Троице, и каменный, во имя святого преподобного Сергия Радонежского. Троицкий храм был возведен в 1768 году, а Сергиевский в 1792 году и освящен малым чином протоиереем Иоанном Андреевым из арзамасского Воскресенского собора. Богослужения в Троицкой церкви, которая не отапливалась, проводились только в теплое время года. Вокруг нее располагался большой погост, окруженный каменной оградой.

До наших дней сохранился только Сергиевский храм, который считался зимним. За свою историю он прошел через три этапа строительства: в 1792 году был возведен каменный одноглавый храм с отдельно стоящей трехъярусной колокольней; в 1830-е годы была добавлена трапезная часть; в 1871 году построен новый пятишатровый храм. Проект перестройки разработал нижегородский архитектор Иван Кузьмич Кострюков, который сотрудничал с известным зодчим Львом Владимировичем Далем.

В трапезной части Сергиевской церкви находился придел в честь иконы Божией Матери «Всех скорбящих Радость», а в левой стороне, придел в честь святого пророка Илии, украшенный резными деревянными скульптурами четырех евангелистов. В начале XX века Сергиевский храм в селе Волчиха и его настоятель иерей Петр Персидский окормляли не только жителей села, но и крестьян из соседних деревень Михайловка и Кривуша. В 1904 году общее число прихожан составляло 1227 мужчин и 1318 женщин.

Богослужения в Сергиевской церкви продолжались до 1933 года, когда храм был закрыт из-за необходимости срочного ремонта. Несмотря на протесты верующих, по постановлению ВЦИК от 20 марта 1936 года храм официально закрыли и использовали как склады местного сельпо. 6 июля 2012 года в возрождающемся храме в честь преподобного Сергия Радонежского митрополит Нижегородский и Арзамасский Георгий провел Божественную литургию и освятил крест, который затем установили на центральный купол храма. В настоящее время восстановительные работы продолжаются.