История старой Добрянки тесно связана с металлургическим заводом, который был основан в 1752 году бароном Сергеем Григорьевичем Строгановым. С развитием завода и увеличением числа рабочих в поселении появился первый деревянный храм, Рождество-Богородицкая церковь. В ней были два придела: один в честь Святителя Николая Чудотворца, освященный в 1769 году, а другой, в честь Рождества Богородицы, освященный не ранее 1777 года.

Иконы для церкви создавал иконописец Ларион Хребтов, но до наших дней они не сохранились. После пожара храм временно разместили в обычном доме. За строительством нового здания следил лично граф Строганов, который интересовался его оформлением и приобрел в Москве значительную часть церковной утвари. В 1851 году по его указанию в Добрянку были привезены ценные «фамильные» иконы, включая образы Преображения Господня и Божьей Матери. Особым подарком стало Евангелие, изданное в 1606 году.

К 1915 году к Рождество-Богородицкой церкви относилась церковь в деревне Усть-Дивья и три часовни: металлическая в Добрянке и деревянные в Посаде и Ярино. При храме была библиотека на 600 томов, а в округе действовали несколько школ.

С приходом к власти большевиков все строгановские заводы, включая Добрянский, были национализированы. В районе запретили колокольный звон. В начале 1930-х годов с храма сняли кресты, а также снесли колокольню и купол. В здании открылся кинотеатр имени Ворошилова.

В 1967 году, к 50-летию Октябрьской революции, здание храма было перестроено: с северной стороны добавили пристрой с танцевальным залом. В нем разместился районный Дом культуры, что привело к уничтожению старинных настенных росписей. До наших дней сохранились лишь отдельные фрагменты и надпись «Св. Игнатий Богоносец». Захоронения вокруг храма также не сохранились.

В 2003 году храм был передан верующим. С июля 2010 года в его стенах снова зазвучали молитвы, начались молебны. Жители Добрянки активно участвовали в субботниках, расчищая территорию и вывозя мусор.

30 января 2011 года, в день преподобного Антония Великого, в храме Рождества Богородицы прошла первая литургия.