Церковь в селе Малое Перекопное построили в 1833 году на средства прихожан. Здание было каменным, как и колокольня, с одним престолом во имя Святой Живоначальной Троицы. Церковь была холодной и могла вместить 345-390 человек. На момент постройки село входило в Николаевский уезд Саратовской губернии. При церкви в 1843 году открыли сельское общественное училище, располагавшееся в церковной сторожке, а в 1863 году оно стало земским училищем. В мае 1868 года при храме заработала воскресная школа.

В 1887 году был разработан проект на расширение храма, утвержденный 19 июня Строительным Отделением Самарского Губернского управления. Однако из-за недостаточного расширения проект не одобрило Епархиальное управление. Позже предложили новый проект, по которому нужно было снести трапезную и колокольню, расширить храм и построить новую колокольню. Этот проект утвердили 5 августа 1891 года, и он получил одобрение Епархиальных властей. Храм планировалось сделать трехпрестольным.

Строительство велось только на пожертвования прихожан, и завершилось в 1897 году. Трехпрестольная церковь стала теплой и вмещала до 1 500 человек. В десяти саженях от церкви находилась деревянная сторожка. Оба здания были застрахованы от пожара на 29 000 рублей. Главный престол освятили 27 сентября 1897 года, а престолы в правом и левом приделах, 1 и 2 ноября 1901 года соответственно. В 1898 году в сторожке открылась церковно-приходская школа.

В годы Советской власти, после административных изменений 15 июля 1928 года, село Малое Перекопное вошло в состав Саратовской области. Богослужения в храме проводились до 1935 года, после чего его закрыли.

Реконструкция началась в 1997 году. 1 ноября 2001 года отпраздновали столетие храма. 13 декабря 2003 года протоиерей Виталий Шовгор совершил Чин положения Святого Антиминса в восстановленном правом приделе. Сейчас в комплекс входят здание храма и причтовый дом. Храм является памятником архитектуры областного значения. Восстановление инициировали местные жители, а значительную помощь оказал В.В. Володин. 2 октября 2010 года Епископ Саратовский и Вольский Лонгин совершил Великое освящение храма.