В конце XVIII века деревня Березовка Данковского уезда Рязанской губернии (ныне Данковского района Липецкой области) находилась в собственности коллежского асессора Михаила Алексеевича Еропкина и не имела своего приходского храма, а относилась к приходу Казанской церкви с. Михайловского, Еропкино тож, расположенного в 5 верстах. Спустя столетие деревня, выросшая до размеров села, с населением 1409 человек, по прежнему не имела церкви. Это обстоятельство очень тяготило местных крестьян.
На помощь жителям Березовки пришел их бывший помещик Юрий Степанович Нечаев-Мальцов, владелец поместья в селе Полибино того же Данковского уезда.
Во время голода 1891 года помещик безвозмездно снабжал крестьян хлебом. В благодарность крестьяне решили поставить в селе часовню, в знак признательности. Юрий Степанович предложил построить в деревне храм, пообещав личное ходатайство перед рязанским архиереем.
Нечаев-Мальцов сдержал свое слово, и в 1893-1897 годах храм во имя великомученика Димитрия Солунского в память о русских воинах, павших на Куликовом поле был построен. Автором проекта стал профессор Академии художеств, архитектор Александр Никанорович Померанцев (1849-1918), известной работой которого являются Торговые ряды в Москве (ныне Главный универсальный магазин, ГУМ).
Сохранилось описание внешнего и внутреннего вида церкви: «... Каменная, двухэтажная, с помещением в верхнем этаже летней церкви и в нижнем – зимней сложена на цементе: наружная поверхность стен обложена тесаным, резным белым камнем и украшена пятью мозаичными иконами, покрыта оцинкованным железом по железному решетнику и железным стропилам. Внутренняя поверхность стен обеих церквей оштукатурена цементом и окрашена клеевой краской.
В нижней церкви имеются: кладовая для свечей, масла и прочих потребностей церковных и две различные комнаты, а в верхней церкви имеются: помещение для крещения младенцев и две различные комнаты. Нераздельно с церковью той же работы и материала – колокольня, украшенная над западным входом тремя мозаичными иконами. Престолов в ней два: в летней – во имя святого великомученика Димитрия Солунского, а в зимней – во имя святителя Николая Мирликийского Чудотворца.» (Рязанский областной архив, ф. 240, д. 40, лл. 236-241.)
Архитектор Померанцев писал: «Березовский храм имеет базиличную форму, в русском строении, выстроен весь с колокольней из белого камня. Храм со всех четырех сторон украшен мозаиками, которые исполнены в мозаичном отделении при Императорской Академии художеств по рисункам Виктора Васнецова. Иконопись храма исполнил профессор Академии художеств, художник Бруни Николай Александрович. Цена храма семьсот тысяч рублей.» (Санкт-Петербург, Исторический архив, ф. 799, оп. 12, ед. хр. 154.)
17 августа (29 августа по нов. ст.) 1897 года состоялось великое церковное торжество освящения храма с участием епископа Рязанского и Зарайского Мелетия.
К освящению храма были приготовлены в храме престол из мрамора, жертвенник, золотые богатые облачения на престол и жертвенник, массивные серебряные сосуды, золотые кресты, Евангелия в дорогих окладах, золотом шитые парчовые облачения для священников.
Храм был окружен каменной оградой на массивном цоколе со столбами и тремя воротами. К востоку от храма, вероятно, стояла часовня, от которой в настоящее время сохранился лишь фундамент.
При храме св. вмуч. Димитрия Солунского действовала церковно-приходская двухклассная школа, располагавшаяся в трех каменных зданиях, построенных в 1897-1899 годах на средства Ю. С. Нечаева-Мальцова и членов его семьи.
В 1905 году в нижнем этаже церкви было устроено печное отопление.
К сожалению, революционные события 1917 года не обошли стороной это уникальное сооружение.
В 1919 году была составлена опись серебряной утвари более чем на 29 пудов. Через три года она была изъята из храма. Позднее забрали утварь из цветных металлов, а около 1931 года церковь была закрыта.
В период Великой Отечественной войны здесь размещался госпиталь.
В 1962 году здание было «реставрировано под Дом культуры». Были разрушены колокольня, сень над западным входом, иконостасы, сбиты мозаики. Березовские ребята – любители выпить – за тысячу рублей разбили уникальный иконостас.
С закрытием в 1970 году клуба «реставрация» была продолжена. Были пробиты своды, выломаны и сожжены дубовые кованые двери, выпилены витражные рамы, поломаны решетки, украдены гранитные ступени.
Зимний храм использовался как овощехранилище и его подоконники были растесаны для разгрузки сельхозпродуктов. Это способствовало стеканию воды во внутрь, что привело к пучению грунта, и в стенах храма, строившегося на века, появились трещины.
К концу XX века храм Димитрия Солунского пребывал в удручающем состоянии. Постановлением главы администрации Липецкой области от 27.02.1992 г. № 106 Димитровский храм с. Березовка был включен в число памятников истории и культуры, стоящих на государственной охране.
В 2002 году здание храма было передано верующим, а с 2005 года в нем начались Богослужения. В 2008 году предприниматель В. Б. Черногиль оплатил предпроектные работы, а в 2009 он частично оплатил работы по ремонту железного обрешетника, покрытию кровли, очистке фасадов здания.
В 2018 году на средства федерального бюджета был разработан проект реставрации, который был реализован в 2021 году в рамках целевой государственной программы «Развитие культуры и туризма».