В XIV веке на месте села Мечетка находилось татарское поселение. После разгрома Золотой Орды поселение запустело. Оставшийся после татар мавзолей многие люди путали с мечетью[2]. Вероятно, река, на одном из берегов которой находился мавзолей, из-за этого и получила своё название — Мечеть. На сегодняшний день большая часть реки, либо пересохла, либо заболочена.
В 1685 году земли близ Битюга обследовала экспедиция под руководством дворянина Ивана Жолобова. Он описывал, увиденный им татарский мавзолей, который находился на месте современного села Мечетка: «С левой стороны, с Ногайской степи пришла и впала в Бетюк речка Мечеть, а лесов по ней нет. А вверху той речки на левой стороне стоит татарская мечеть каменная»[3].
В 1686 году на реке Битюг начали селиться первые жители будущего поселения, которых позже прозвали однодворцами[3]. На 1746 год их насчитывалось 130 семей. В 1701 году по указу Петра Первого от 1699 года в Мечетку переселились дворцовые крестьяне из северных уездов России[3]. В 1788 году стараниями прихожан была возведена каменная церковь Вознесения Господня. До наших дней не сохранилась.
В 1908 году началось возведение новой церкви, которую в 1912 году освятили во имя Митрофана Воронежского[2]. В 1930 году церковь была закрыта. Храм сначала использовались как колхозный клуб, а затем он был отдан в ведение находящейся поблизости школы и использовался ею в качестве склада. В 1990 году храм передан Воронежской епархии[4], а в 1994 году храм признан памятником архитектуры. Сегодня известен как Сретенский храм (Церковь Сретения Господня). В селе существовала семилетняя школа.
В годы Великой Отечественной войны линия фронта находилась в нескольких километрах от Мечётки. Часть населения была эвакуирована в другие сёла Воронежской области.
Интересные факты
Рядом с Мечёткой разбился советский бомбардировщик — самолёт «Бостон-3», на месте падения установлен памятник.
В 4 км к югу от села Мечётка расположены меловые пещеры, которые пользуются популярностью у туристов[5].
В селе в 2010 году из-за сильного ветра и возгорания сухой травы сгорели одиннадцать нежилых и четыре жилых дома, в которых проживало шесть человек[6].