Деревня Осово впервые упоминается в приправочных книгах за 1616 год, где она обозначается как пустошь. Первая деревянная церковь св. Николая Чудотворца была сооружена в 1710 году в селе «что была деревня Осово». Церковь сразу же была обложена данью в количестве 20 алтын. В её приход входил один двор вотчинников и двадцать дворов крестьянских.
Почти сто лет простояла эта церковь, и пришла в негодное состояние. В 1828 году помещица генеральша Елена Павловна Мещеринова пожертвовала на строительство нового сельского храма немалые деньги. Строительство длилось шесть лет, и в 1834 году в селе появилось новое каменное здание церкви. К храму примыкает колокольня с несколькими небольшими колоколами. В Никольском храме было устроено три придела – один в честь св. Николая Чудотворца, другой во имя равноапостольных царей Константина и Елены и третий во имя св. Димитрия, митрополита Ростовского.
В состав прихода входили село Осово и деревни Перекаль, Мельгуновка, Зачесловка, Серкова, Пурловка, Сенницы, Букина. Всего в приходах числилось 1058 мужиков и 1036 женщин. По штату в церкви полагался один священник, один дьякон и один псаломщик. Все они получали жалования 550 рублей на всех. Кружечный доход в 1915 году составлял 750 рублей. Другим источником капитала служил доход от вкладов в банке.
Для церкви вместе с погостом было отдано 4 десятины земли, к тому же пахотной 20 десятин, сенокосной - 10 десятин, 176 кв. саженей и неудобной под реками и буграми - 10 десятин. На усадебной земле для церковнослужителей и священников были выстроены дома на их собственные средства. В селе Осово, деревне Сепково и в деревне Перекати имелись церковно-приходские школы, которые размещались в наемном доме. Содержались они за счет крестьянского общества.
Церковь в селе была закрыта в 1939 году на основании постановления Оргкомитета от 21 ноября 1939 года. Здание храма было отдано под медицинское учреждение. Храм был разорен и разграблен. От внутреннего убранства не осталось и следа. Храм пребывает в плачевном состоянии и требует масштабной реставрации и ремонта. Тем не менее, уже несколько лет в Никольском храме совершаются богослужения. Прихожане и клир собирают средства на восстановление сельской церкви. Службы в летнее время идут в самом храме, а зимой проходят в Осовской школе.
