Первое упоминание о деревянной церкви во имя Архистратига Михаила в сельце Репное относится к 1629 году, согласно данным Писцовой книги. В Переписной книге 1646 года зафиксировано наличие церковнослужителей при храме. Деревянная церковь перестраивалась в 1650 и 1701 годах. В 1801 году храм был уничтожен пожаром, после чего в 1802 году началось строительство каменного здания, завершенное в 1808 году.
Каменный храм был возведен в архитектурном стиле классицизма по типу «восьмерик на четверике» с однокупольным завершением высотой 35 метров. В храме были устроены два придела: правый — в честь иконы Божией Матери «Всех скорбящих Радость», левый — во имя святителя Тихона Задонского. По данным на 1900 год, приход храма насчитывал 116 дворов и 1212 душ обоего пола, включая жителей села Гололобово.
В 1930-е годы храм был закрыт советскими властями. В период Великой Отечественной войны колокольня использовалась как наблюдательный пункт. После войны здание храма использовалось под склад. В 1956 году колокольня и Тихоновский придел были разобраны на кирпичи для строительных нужд.
В 1987 году началось движение за восстановление храма среди местных жителей. Богослужения были возобновлены в 1992 году, а к 1994 году храм был полностью восстановлен и возвращен верующим. В 2005 году началось строительство новой колокольни, которое продолжается по настоящее время. Храм включен в список объектов культурного наследия Воронежской области.
