Храм святителя Димитрия Ростовского (каменный) с приделом в честь Казанской иконы Божией Матери был построен в слободе Николаевка (второе название Димитриевка, ныне входит в черту города Алексеевка) в 1813 году и был освящен во имя святителя Димитрия, митрополита Ростовского.
В 1886 году церковь имела два штатных клира, 1120 прихожан, 39 десятин земли. В состав прихода входили хутора Гречанников, Игнатов, Колтуновкин, Сидоркин, Новая Мельница.
В 1930-е годы храм был закрыт, превращен в склад. Открыт во время Великой Отечественной войны.
Ныне храм действующий, взят под охрану государства как памятник архитектуры. В 1997 году были позолочены кресты и купола.