Первым известным храмом в селе Верхняя Грайворонка Касторенского района был храм Дмитрия Ростовского. В указателе храмовых празднеств в Воронежской епархии за 1884 год Архимандрита Д.М. Солебикина мы находим запись о том, что в 1799 году этот храм был деревянный с колокольней. За ним значилось 2 десятины пахотной и 33 десятины сенокосной земли. Прихожан числилось 1170 душ.
В книге «Из истории монастырей и храмов Курского края» (издана по благословению архиепископа Курского и Рыльского Владыки Ювеналия в 1998 г.) сообщено, что в 1848 году на пожертвования прихожан-крестьян в селе был возведен и освящен каменный храм Ахтырской Иконы Божией Матери. Известно, что строили его каменщики, плотники, столяры из артели Воронежской епархии. Оттуда же присылались мастера-живописцы.
После Октябрьской революции декретом от 5 февраля 1918 года здания церквей были национализированы и переданы органам местной власти. В 1930-е годы храмы закрыли, а иконы, архивы, церковную утварь свезли в Касторное и свалили к деревянной пристройке около магазина и в пустующие конюшни лавочника Попова. Районному финансовому отделу приписывалось изделия из серебра и золота сдать в банк города Воронежа. Все остальное местным Советам разрешалось использовать по своему усмотрению. Церковные архивы были безжалостно сожжены. Так погибли ценные сведения по истории приходов за 100-150 лет их существования.
В 1999 году Курская епархия РПЦ открыла приход храма иконы Ахтырской Божией Матери в частном доме по соседству с разрушенным храмом. С 2005 года в восстановленном притворе храма ведутся службы. В 2006 году по благословению архиепископа Германа был установлен иконостас из Курской духовной семинарии, в 2009 году приобретена малая звонница. Тогда же старожилы села передали в дар храму чтимую икону Ахтырской Божией Матери.
