История пещерной церкви Сицилийской иконы Божией Матери своими корнями уходит вглубь веков. Строительство церкви по преданию было начато греческими иноками Ксенофонтом и Иоасафом, но точной даты строительства назвать нельзя. Известна церковь стала лишь с 1831 г., когда на столбе, в котором она высечена была обретена икона чудотворной Сицилийской иконы Божией матери. В 1856 г. храм передали в ведение Дивногорского Успенского монастыря. Один раз в год на Успение сюда крестных ходом приходила монастырская братия для совершения богослужения. Осмотревший его в конце XIX в. путешественник Марков отмечает, что он был расписан «иконами прямо по сырцу скалы». 14 августа 1903 г. этот храм был освящен в честь Сицилийской иконы Божией Матери. При этом его иконостас был обновлен. Пещеры в Больших Дивах продолжали действовать до 30-х гг. XX в. В годы Советской власти, когда повсеместно велась борьба с религией, монахов разогнали, а храм подвергли разграблению. Долгие годы, все находилось в запустении. Многие оставили свои автографы на податливых стенах мелового храма, что безусловно изуродовало его интерьер. Пережила церковь Великую Отечественную войну и оккупацию. После альпинисты облюбовали диву для тренировок. Это не могло не сказаться отрицательно на состоянии мелового останца. Акт вандализма совершенный молодыми людьми в 1980-х гг. разрушил центральный фасад, поэтому, к 1988 г. – времени создания музея-заповедника – состояние храма было удручающим. С организацией музея-заповедника «Дивногорье» как филиала Воронежского областного краеведческого музея, начались восстановительно-укрепительные работы, которые были закончены в середине 1990-х гг.. 28 августа на Успение Божией Матери, спустя долгие годы, храм заново освятил митрополит Воронежский и Липецкий Мефодий, и с тех пор по большим церковным праздникам здесь проходят службы. Сегодня благодаря реализации проекта «Лики меловых храмов – реальные и мультимедийные», поддержанного Благотворительным фондом В. Потанина и благословленного митрополитом Воронежским и Борисоглебским Сергием, здесь действует первая в Воронежской области постоянная мультимедийная экспозиция.