Село Михайловское упоминается в книгах Патриаршего приказа за 1627—1628 гг. Деревянная церковь во имя Архангела Михаила просуществовала в селе до начала XIX в. В Писцовых книгах 1675—1677 гг. содержится ее описание: «древяная клетцки, на паперти два всхода, церковь и паперть крыты тесом, на паперти колокольня на столбе, на ней два колокола, по смете в них пуда с три, в церкви образ Архангела Михаила обложен серебром, оклад золочен, венцы белые серебряные…».
Каменный храм во имя Архангела Михаила с приделами во имя святителя Николая и святых Жен-мироносиц, существующий доныне, возведен в 1816—1822 гг. благочестивой графиней Анной Алексеевной Орловой-Чесменской (в монашестве Агнией). Здание построено в стиле ампир, возможно, по проекту архитектора Доменико Жилярди. С запада к храму примыкает двухъярусная колокольня. На ней было установлено шесть колоколов, самый большой из них весил 104 пуда (около 1670 кг). Современный храму центральный иконостас по художественным достоинствам в настоящее время уникален. Освящен храм 9 ноября 1824 г.
В 1848 г. при священнике С.И.Фелищеве по проекту архитектора Литвинова храм обнесли изящной кирпичной оградой на белокаменном фундаменте, с коваными решетками; был сооружен и дом причта.
В 1857 г. настоятелем церкви во имя Архангела Михаила стал протоиерей Тимофей Розанов. При нем стены храма были расписаны артелью Сафонова, славившейся своим уникальным стилем. Со Святой Горы Афон в храм привезли иконы целителя Пантелеимона, Божией Матери «Скоропослушница», сделали список «Черниговской» иконы Божией Матери, центральное паникадило было вызолочено, изготовлены и богослужебные сосуды, сохранившиеся до наших дней, заново настелен пол из каменных плит. В эти же годы в храме на правом клиросе пел единственный на юге Московской губернии детский хор, составленный из учеников местной школы.
В советское время богослужения в храме не прекращались, и лишь с 1941 по 1944 г. храм был закрыт.
В настоящее время храм приобрел первоначальное благолепие.