Храм построен и освящён в 1912 году. По описанию 1912 года, храм деревянный, на каменном цоколе, снаружи обшит тесом и покрыт масляной краской, покрыт железом, окрашенным зеленой масляной краской, внутри оштукатурен. Длина храма составляла 18 арш. (12,8 м), ширина – 9 арш. 12 ½ верш. (7 м), высота до верха карниза – 6 арш. 15 верш. (4,9 м). Длина входного тесового коридора, крытого железом, была 4 арш. 5 верш. (3 м), а ширина его 4 арш. (2,8 м). Храм венчала одна главка. В здании храма было 12 окон с двойными рамами, одна внутренняя двустворчатая стеклянная дверь и одна наружная двустворчатая деревянная дверь. Иконостас был длиной 9 арш.12 ½ верш. (7 м), высотой 6 арш. 15 верш. (4,9 м). Храм не отапливался.
В 1914 году открыт самостоятельный приход. Первым священником храма был Павел Ансимов, будущий священномученик, расстрелянный на Бутовском полигоне в 1937 году.
После революции храм был закрыт. В 1930-х гг., после закрытия храма, здание передали средней школе № 37 Рязано-Уральской железной дороги. В нём проводились занятия с младшими классами. В 1942 году во время бомбёжки станции здание сгорело от зажигательной бомбы.И сегодня на его месте, на церковном фундаменте стоит центральный памятник посёлка – землякам и погибшим в Баскунчаке в годы Великой Отечественной войны воинам.
Нынешний храм перестроен из административного здания, которое передали под строительство храма в 1994 году. В 1995 году храм был освящён и официально зарегистрирован. В 2016-2018 гг. храм был отремонтирован.
2 мая 2018 года епископ Ахтубинский и Енотаевский Антоний совершил чин великого освящения храма.
http://храмы-ахтубинской-епархии.рф/Храм_святителя_Николая_Чудотворца_(Верхний_Баскунчак); https://ahtubpravda.livejournal.com/58627.html
