По свидетельствам археологических материалов, остатки фундамента церкви XII-XIII вв. были найденные во время раскопок в 1962 году. Примерно в середине XVII века в центры села Погореловка была построена деревянная церковь Святого Николая. Точная дата возведения храма неизвестна. Непосредственный присмотр за техническим состоянием церкви осуществлял церковный староста, религиозная община и приходский священник. Как видно из документов, именно они обращались за благословением в консиситорию для проведения ремонта или реконструкции храма.
В 1803 году глава церкви Николай Тарновецкий пишет в консисторию о том, что деревянная церковь в Погореловке устарела и просит разрешения начать строительство новой каменной церкви. В 1834 году священник Матиас Драчинский пишет, что "камень на церковь будут брать у Боянчука". На пожертвование прихожан и жителей окрестных сил был закуплен строительный материал.
Добровольные пожертвования составили 1900 гульденов. Из них 200 гульденов - из религиозно-православного фонда, 500 - от советников консисторских, а сами погореловчане собрали 1182 гульденов (наиболее пожертвовали Степан Рудан - 530 и Тодор Малищук - 200 гульденов). В 1903 году священник Погореловских прихожан Мардарий Арийчук составил опись церковного имущества и оценил строительство церкви в 10000 крон.
В 1865 году архитектор Мезер составил план новой каменной церкви, который был утвержден позже. Строительство храма началось в 1870 году. В центре села, на возвышении, строители начали возводить церковное сооружение. Совместными усилиями строителей и жителей села основные работы были завершены к 1881 году.
Каждая отреставрированная или построенная буковинская церковь соответствовала православным церковным канонам, подлежала обязательному освящению. Освящал Погореловский храм митрополит Кир (владыка) Сильвестр - Морар Андриевич (светское имя и фамилия) 18 января 1881 года. Много икон в храме нарисовал художник из села Чуньков - Жуковский. Каждая икона имела свою цену.
Во время Первой мировой войны 1914-1918 годов церковь подверглась некоторым разрушениям, но богослужения не прекращались. Поэтому в 1920 году церковный комитет в составе Танаска Колибабы, Олексы Милищука, Дмитрия Рудана, Олексы Мельничука и священника Николая Корца составили акт, в котором говорилось о том, что требуется 4000 австрийских крон, чтобы отремонтировать храм. Документы утверждены церковной печатью.
С приходом на Буковину Красной Армии церковь не закрылась. Когда началась Великая Отечественная война, румынские власти вновь восстановили свое положение на Буковинской земле. И в этот раз погореловский храм не закрыл свои ворота для верных прихожан, в нем проходили богослужения. Большая заслуга в этом священника Бужора, который укреплял веру прихожан и не дал отступить от православной веры. Доказательством того, что румынский период на территории Буковины длился очень долго, было то, что нашли на чердаке Свято-Николаевского храма клад румынских монет 1943 года, что составляет 4000 лей. Все это время они хранились в специальном мешке. Мы предполагаем, что это, вероятно, было из воскресных служб, то есть деньги, которые собирали после каждого богослужения в специальный ящик. Найденный клад хранится в школьном музее истории села Погореловка.
После войны Буковина вошла в состав Советского Союза и опять же наш храм не был закрыт, хотя прихожане подвергались преследованиям, из-за чего их количество значительно сократилось. Им запрещалось вступать в брак, крестить детей, хоронить по церковным обрядам. Но самые стойкие односельчане веры Христовой не отреклись, тайком исполняли православные обряды. За последние 50 лет в погореловской церкви служило много священников, долго они не задерживались, поскольку чувствовалось сильное давление со стороны советских властей.
В 90-х годах XX века Украина обрела долгожданную независимость и люди снова потянулись к церкви, к духовности. За плечами - 120 лет. Имея такой солидный век, церковь нуждалась в капитальном ремонте, реставрационных работах. В 1997 году на подворье церкви был выкопан колодец.
В 2003 году отремонтировали церковь. Также есть старинная деревянная звонница-колокольня (не позже 1903 г.).
Источник: сайт "Историко-краеведческий портрет Черновицкой области" https://bukportret.info/zastavnivskiy-rayon/pogorilivka/duhovnist-pogorilivka/
