Церковь построена по проекту епархиального архитектора А.Н. Полтанова в 1911 году. (ЦАНО. Дело о постройке церкви с. Сергеевка – Центр. архив Нижегор. обл. Ф.744)
Храм имеет трехчастное осевое планировочное построение с развитыми боковыми притворами моленного зала. Основной объем был перекрыт восьмискатной кровлей, из которой поднимался шатер, завершенный крупной главой на световом барабане. На коньках кровли были установлены четыре декоративные главки. Колокольня имела четырехъярусное решение, завершенное луковичной главой. Декор был выполнен под влиянием классицистических традиций с полуциркульным окном над входом, наличниками окон с фронтонами, декоративными пилястрами