Первые храмы в Воронежском крае были деревянными. Преобладали небольшие постройки клетского типа. Каменное строительство церквей началось в последней трети XVII века в городе Воронеже: церковь Алексиевская Алексеевского Акатова монастыря (1674, сохранилась шатровая колокольня), 5-главый кафедральный Благовещенский собор (1684-1690, не сохранился).

На рубеже XVII-XVIII веков был возведён храм Воронежского Успенского монастыря (1699 или 1703 год, ныне Успенская Адмиралтейская церковь), кубический, 5-главый, 2-столпный, с низким 3-частным алтарём.

В начале XVIII века в церковной архитектуре появились формы барокко (в городе Воронеже - Никольская церковь, 1712-1720). В 1730-1750-х годах в Воронеже началась замена деревянных храмов каменными: церковь Богоявления (Богоявленская) (1733-1752), церковь Покрова (1736-1748), церковь Иоанна Богослова (1748-1759), церковь Рождества Богородицы (1748-1761) и Тихвино-Онуфриевская церковь в усадьбе П.Н. Гарденина (1735-1746); затем в сёлах: церковь Архангельская в селе Чертовицкое (1763), усадебная Алексиевская церковь в селе Репное (1764), Троицкая церковь в селе Верхний Ольшан (1769).

Со 2-й половины XVIII века повсеместно использовался стиль барокко, усложнялись типология и декор храмов, формировались некоторые локальные традиции. Важный признак храмов 2-й половины XVIII века, не имеющий прямых аналогий в зодчестве других регионов, - широкие полуциркульные фронтоны четвериков (например, Воскресенская церковь в городе Воронеж, 1768). В Петропавловской церкви города Воронеж (1758-1765, не сохранилась) впервые появилась характерная для местных храмов деталь - карниз четверика, находящийся на уровне карниза алтарной части и отделяющий полукруглые люнеты фронтонов с окнами верхнего света. Храмы подобного типа: Богоявленский в селе Терновое (1769) и Благовещенский в селе Лосево (1782). Также в этот период строили церкви по типу «восьмерик на четверике» - Архангельская церковь в селе Новосолдатка (1769), Тихвинская церковь в селе Тихвинка (1777), Никольская церковь в селе Колбино (1786).

Значительную роль в распространении форм раннего классицизма в церковном зодчестве Воронежского края сыграли храмы в крупных дворянских усадьбах, например Покровский в селе Семидубравное (1785) Потаповых, Иоанно-Предтеченский (1789) в селе Староживотинное Веневитиновых. В конце XVIII века под влиянием классицизма сложилась новая разновидность храма типа «восьмерик на четверике»: церковь Богоявления в селе Губарево (1800), церковь Рождества Богородицы в селе Шестаково (1800), церковь Рождества Христова в селе Малышево (1801), церковь Вознесения в селе Коршево (1818) и другие. Мотивы барочного декора еще использовались в 90-е годы XVIII века, например, в Троицкой церкви село Боровое (1792-1794). Изредка возводились кубические одноглавые церкви, например Вознесенская церковь в селе Аношкино (1784), Никольская церковь в селе Землянске (1794), а также Успенский собор в городе Борисоглебске (1792, Тамбовская епархия).

В 1-й трети XIX века было выстроено около 200 храмов, облик которых являл собой широкий диапазон архитектуры классицизма. Появился тип центрического храма: Алексиевско-Воскресенская церковь Акатова монастыря (1804-1819), И. Ветхопещерника (1808) в слободе Новая Мельница, Знамения церковь в селе Александровка (1825). Церкви в имениях крупных землевладельцев представляют стиль классицизм в наиболее чистом виде, например Покровская церковь (1809) в селе Пады графов Орловых, Покровская церковь же в селе Липовка (1824) графини А.А. Орловой-Чесменской. Среди усадебных церквей в стиле ампир: Петропавловская церковь (1824) в селе Павловка князей Волконских (ранее Тамбовская губерния), Богоявленская церковь в селе Пекшево (1826), Казанская церковь (1845) в селе Казанская Хава Шуриновых. 5-главые храмы соборного типа: Крестовоздвиженский в слободе Россошь (1834, не сохранился), 2-этажный Преображенский в слободе Гнилое (1841-1846).

К середине XIX века относятся первые постройки в византийско-русском стиле, связанном с творчеством К.А. Тона, например церковь Крестовоздвиженская церковь в слободе Бутурлиновка (1841), Воскресенский собор (1861) в городе Новохопёрск, Успенская церковь (1863) в городе Бобров и другие. В 60-е годы XIX веке в Воронежском крае отказались от столичных проектов. Среди местных архитекторов известны В.В. Стайновский, C.Л. Мысловский, А.А. Кюи, А.М. Баранов, Д.М. Знобишин, В.Н. Шебалин. В 1900 году была учреждена должность епархиального архитектора, которую вплоть до 1918 года занимал И.Н. Афанасьев. Наиболее значительные постройки того периода: церковь Петра и Павла в селе Репьёвка (1877, архитектор В.В. Стайновский), Преображенский собор в слободе Бутурлиновка (1885-1893, архитектор В.В. Стайновский и С.Л. Мысловский). С.Л. Мысловскому принадлежат проекты храмов с центрическим крестообразным наосом и короткими трапезными, например, церковь Александра Невского в слободе Калач (1887), Рождества Христова в селе Анна (1899), церковь Иоанна Воина в городе Богучар (1905).

Сельские кирпичные храмы во 2-й половине XIX века возводились по единому образцу: 2-светный куб с небольшой главкой, короткая трапезная, 2- или 3-ярусная колокольня. Наиболее распространение этот тип получил в южных уездах (ныне Богучарский район, Острогожский район, Репьёвский район, Лискинский район): церковь Никольская в селе Дьяченково (1868), Покровская церковь в селе Плесновка (1868), Казанская церковь в селе Фабрицкое (1904). Другой распространённый тип храма - куб с крупным световым барабаном 8-гранной формы: церковь Иоанна Богослова в селе Нижний Мамон (1876), церковь Митрофана Воронежского в селе Меловатка (1891). Редки прямоугольные многостолпные храмы с небольшими главками, например церковь во имя Сицилийской иконы Богоматери в городе Острогожск (1870), церковь Рождества в селе Самодуровка (1870), а также храмы в неорусском стиле с крупным 5-главым или 5-шатровым завершием, например, церковь Покрова в селе Малая Грибановка (1903, Тамбовская губерния).

К началу XX века относятся немногие 5-главые церкви в византийском стиле: церковь Михаила Архангела в селе Скрипниково (1912), церковь «Новая» в селе Переволочное (1918); воздействие неорусского стиля сказалось в облике церкви святителя Митрофана Воронежского в посёлке Верхний Мамон (1912). В городе Воронеже появился 5-главый в византийско-русском стиле Владимирский собор (1896-1918, архитектор А.А. Кюи, не сохранился). Последним ярким примером русского стиля в городе Воронеже стала Казанская церковь в селе Отрожка, ныне в черте города Воронежа (1903-1911, архитектор В.И. Гайн). Композицию и декор храмов эпохи ампира воспроизводили церковь Параскевы Пятницы в селе Боево (1873), церковь Николая Чудотворца в селе Никольское, ныне Аннинского района (1885), церковь Богоявления в селе Орлово (1886), церковь Святой Троицы в селе Верхняя Тишанка (1905).

Деревянных церквей XIX - начала XX веков сохранилось 15, например церковь Михаила Архангела в селе Ячейка (1846), Покровская церковь в селе Бароновка, ныне в черте села Терновка (1916), самая сложная из сохранившихся - деревянная 5-главая церковь Введения (1886) в селе Русаново.

В 1909 году в Воронежской епархии действовали 1 096 храмов. Большой ущерб памятникам церковного зодчества Воронежского края нанесли антирелигиозные кампании 1930-х и 1960-х годов и события Великой Отечественной войны. Уцелело немногим более 300 церквей, большинство к 1980-м годам нуждалось в срочных восстановительных или ремонтных работах. С конца 1980-х годов храмы и монастыри стали возвращаться в епархиальное ведение, около 100 церквей уже полностью восстановлены. Строятся новые храмы, в которых используются традиции православной архитектуры, например церковь в честь Казанской иконы Божией Матери в посёлке Каменка, церковь Иверской иконы Божией Матери в городе Эртиль и другие. В городе Воронеже выстроено 19 новых храмов.