Первое упоминание о храме в селе Новоживотинное относится к 1703 году, когда по благословению святителя Митрофания Воронежского деревянную архангельскую церковь перенесли из села Староживотинного, заменив существовавшую здесь часовню. Это событие способствовало преобразованию деревни в село. Деревянный храм просуществовал до 1780 года, когда на средства помещицы Анны Львовны Веневитиновой была возведена каменная двухпрестольная церковь в стиле позднего барокко.
Главный престол освятили в честь Архангела Михаила, придельный – во имя трех святителей Московских: Петра, Алексия и Ионы. Придел, в отличие от основного алтаря, был теплым и использовался для зимних богослужений. В середине XIX века придельный храм перестроили на средства Алексея Владимировича Веневитинова. Сохранились описания церковного убранства, включая резной иконостас с позолотой и кафельную печь.
В 1920-х годах храм лишился церковной утвари, а в 1932 году был закрыт и превращен в зернохранилище. С 1933 года в здании размещался пионерский лагерь. В годы Великой Отечественной войны церковь серьезно пострадала, а в 1960-х годах была окончательно разобрана.
В 2004 году началось восстановление храма на новом месте по проекту архитектора Владимира Петровича Шевелева. В 2006 году заложили фундамент, а в 2007 году на Пасху состоялась первая литургия. Строительство велось преимущественно на пожертвования прихожан. К 2011 году были возведены здание храма, установлены кресты, оборудована котельная и приобретена церковная утварь.
