Церковь священномученика Автонома Италийского была построена в сельце Алексеевском (Трехсвятское или Тресвятское) Задонского уезда Воронежской губернии (ныне с. Кашары Задонского района Липецкой области) в 1823 году стараниями местного помещика – отставного полковника Преображенского полка и флигель-адъютанта Ивана Артамоновича Кожина. И хотя Синод благословил строительство каменного храма в честь Рождества Пресвятой Богородицы, храм тем не менее был освящен в том же году в честь священномученика Автонома, который считался покровителем династии Кожиных.
Очень интересна архитектура храма, нетипичная для среднерусской глубинки: это идеальных пропорций классическая ротонда с колоннадой тосканского ордена, выстроенная в стиле «палладианства», названного так в честь итальянского зодчего Андреа Палладио. Имя автора проекта неизвестно, но есть мнение, что это работа Осипа Бове.
После кончины Ивана Кожина в 1833 году, его сыновья начали строительство зимнего храма-колокольни. Сохранилось завещание Кожина-старшего, согласно которому он жертвовал на ее строительство 10 тысяч рублей – огромные по тем временам деньги. Колокольня была освящена в честь первого епископа Воронежского Митрофана. Имя архитектора установить не удалось.
Конструкция колокольни весьма оригинальна: ее внутренние стены обогреваются за счет хитроумно устроенного внутри них дымохода.
К концу XIX века храм и колокольня обветшали. В 1900-1901 годах их отремонтировали, были обновлены и настенные росписи, на что израсходовали без малого 2500 рублей.
Храм расписывал живописец Шеламов, который в качестве эталона использовал росписи знаменитого киевского Владимирского собора.
После революции храм разграбили и приспособили под склад удобрений. За прошедшие годы рухнул купол ротонды, обвалилась часть колоннады, окружающей летний храм, сильно выветрился кирпич наружных стен. И хотя в 1974 году церковь была признана памятником архитектуры федерального значения (согласно Постановлению Совета Министров РСФСР № 624 от 04.12.1974 г.), никаких работ по консервации или восстановлению проведено не было.
В 1993 году была начата подготовка проектно-реставрационной документации. Инициатором возрождения святыни стал руководитель треста «Металлургпрокатмонтаж-2», председатель приходского совета, Виллис Александрович Упит.
6 декабря 2004 года храм в Кашарах был освящен братией Задонского Богородицкого мужского монастыря. 8 июля 2009 года на храм Автонома Италийского был установлен купол диаметром 15 метров и массой 15 тонн с крестом. На средства благотворителей были поставлены иконостасы, отремонтирована каменная паперть, смонтирован новый шпиль колокольни и 6 колоколов.
Комплекс сооружений является памятником архитектуры федерального значения.