Церковь в селе Александровка Оренбургского уезда построена в 1857 году, а в 1873 году была перестроена. Здание церкви строили деревянное, с деревянной колокольней. Утвари было достаточно. Престол в церкви один – во имя святых Бессребреников и чудотворцев Космы и Дамиана.
Причт в Космодамианской церкви по штату состоял из священника и псаломщика. В 1868 году священником был рукоположен Аристарх Гумилевский, а псаломщиком служил Михаил Андреевич Покровский. Согласно клировой ведомости за 1900 год, священником был Константин Стефанович Васильев. Псаломщиком был Павел Иоаннович Смирнов. Священник жил в построенном прихожанами доме, а псаломщик на квартире. На собрании Оренбургской духовной консистории от 23 июля 1859 года рассматривался вопрос об отводе земли к церквям различных сел, в том числе и к Космодамианской в селе Александровка. Было решено просить Оренбургскую Палату государственных имуществ командировать землемера для осуществления мероприятий по отводу земли. Членам причта прихожанами было отведено 71, 94 га земли. Казенного жалования причту полагалось 94 рубля в год, а от прихожан полагалась хлебная руга. Доход от исправления треб и добровольных взносов прихожан в пользу причта достигал 400 рублей в год.
Ближайшими к Космодамианской церкви села Александровка были: Михаило-Архангельская церковь в селе Ново-Богдановка, Космодамианская церковь в селе Добринка и Дмитриевская церковь в селе Гавриловка.
В отдельном деревянном здании, принадлежавшем Космодамианской церкви, располагалась церковно-приходская школа. В 1891 году в селе Александровка была открыта церковноприходская школа. Она построена на деньги Оренбургского Епархиального училищного совета. Законоучителем состоял Александр Поляков, уволенный со второго класса Духовной Семинарии, учительницей — его дочь, Серафима Михайловна Дубянская, окончившая женское училище.
Приписной и домовой церкви не было.
Опись церковного имущества, приходно-расходные книги, метрические книги, исповедные росписи велись исправно и хранились при церкви. Библиотека в Космодамианской церкви состояла из 30 различных книг, по состоянию на 1900 год.
Должность просфорни занимала вдова Анна Николаевна Виноградова. На должности церковного старосты состоял крестьянин села Александровка Борис Максимович Емельянов.
Октябрьская революция 1917 года и установление советской власти повлекли за собой пересмотр отношения к религии. Большая часть церквей и молитвенных домов подлежали закрытию и национализации. Составлялись специальные инструкции о порядке учета и реализации церковного имущества и молитвенных зданий.
Космодамианскую церковь в селе Александровка закрыли, предположительно, в 1930 году, но разрушать не стали. Здание использовали под склад. В 1933 году была разобрана колокольня, а помещение церкви передано под сельский клуб. Позднее, в 1956 году, здание церкви полностью снесли, а на его месте был построен Дом культуры.
По просьбе жителей села Александровка в 1995 году здание, построенное на месте церкви, было передано Оренбургской епархии. В этом же году иереем в приход был назначен Василий Стефанович Чубык. Началась реставрация здания и переоборудование его под храм. Во время реставрации фундамента были обнаружены останки двух священнослужителей, которые впоследствии перезахоронили на территории храма. В дальнейшем в храме активно велись восстановительные работы.