Согласно сохранившимся документам, в начале XVIII века в селе Афанасово существовала деревянная церковь. В 1756 году на её месте была построена новая деревянная церковь. В 1832 году, на средства помещика капитана Ивана Степановича Меркулова и прихожан, была возведена каменная церковь с колокольней. Главный престол храма был освящён в честь Архангела Михаила, а придел — в честь Тихвинской иконы Божией Матери.
Архитектурно храм представляет собой однокупольное здание в стиле позднего классицизма с четырёхъярусной колокольней. Фасады украшены пилястрами и завершены треугольными фронтонами. В интерьере сохранились элементы настенной росписи XIX века.
С 1889 года при храме функционировала церковно-приходская школа.
В советский период храм был закрыт, здание использовалось под складские помещения, что привело к утрате части внутреннего убранства. В 1990-х годах здание было возвращено Русской Православной Церкви, начались восстановительные работы.