Дворцовое село Михайловское на реке Москве известно с 1433 года, и уже тогда при нём находился храм Архангела Михаила. В начале 1870-х в селе ещё стояла деревянная церковь. Существующий храм создан в 1880 — 1889 годах по проекту Владислава Грудзина, спроектировавшего не один храм в окрестностях Звенигорода. Средства на строительство дал местный житель В.П. Анофриев.

Церковь Михаила Архангела являет собой классический и скромный приходского сельского храма. Он возведен по всем канонам официального псевдорусского стиля.  

При советской власти церковь закрыли, священников арестовали и расстреляли. В 1935 году верующие с. Михайловского отправили в Мособлисполком прошение о разрешении возобновить колокольный звон. Пришел ответ: «Комиссия по вопросам культа при президиуме Мособлисполкома просит вас сообщить общине верующих с. Михайловского, что их просьба о возобновлении колокольного звона оставлена без удовлетворения». Постановление о закрытии церкви Михаила Архангела и передачи церковного здания под школу подписано 13 сентября 1940 г.

Осенью 1998 года, после опроса местных жителей было принято решение о реставрации храма. В 2000 году состоялось первое праздничное Пасхальное Богослужение, которое совершил настоятель храма священник Николай Базаров. Сейчас храм отреставрирован, в настоящее время ему присвоен статус памятника архитектуры регионального значения.