Деревня Мельницы упоминается в писцовых книгах 1585–1587 годов как погост Мельницы, центр Мельницкой губы. В "Царской жалованной несудимой грамоте девичьему Иоанно-Предтеченскому монастырю" от 28 марта 1623 года упоминаются пустоши, входившие в вотчину указанного монастыря и расположенные в Мельницкой губе.
Первоначально на месте нынешнего храма находилась деревянная церковь, точная дата строительства которой неизвестна. Согласно записи на цветной триоди, книга принадлежала Архангельской церкви Мельницкого погоста. В 1770 году, после пожара, уничтожившего первоначальное здание, из деревни Княжицы Лугского уезда была перевезена деревянная церковь из упразднённого монастыря.
В 1863 году на месте деревянной церкви был заложен каменный храм во имя Архангела Михаила. Строительство велось на средства прихожан под руководством архитектора Салина и крестьянина Афанасия Степанова из деревни Борки Гдовского уезда. Храм был освящён благочинным Гдовской Афанасиевской церкви священником Николаем Симеоновским. Антиминс был освящён епископом Ладожским Палладием 25 февраля 1868 года и подписан митрополитом Исидором. Размеры храма составляли: длина — 15 саженей, ширина — 6,5 саженей, высота с колокольней — 14 саженей.
Архитектурно храм представляет собой бесстолпный, крестово-купольный, трёхапсидный храм с восьмигранным барабаном и куполом, выполненный в крестовой планировке. К нему примыкает шатровая колокольня. Здание построено из кирпича и оштукатурено.
В советский период храм был закрыт, и его имущество было изъято. В 1983 году силами местной общины был выполнен небольшой ремонт. В приделе установлен новый иконостас, на барабане выполнены росписи московским художником П.Н. Аносовым. В колокольне оборудованы помещения для проживания пономаря и смотрителя храма.