Первая каменная церковь во имя Архангела Михаила в слободе Котово была построена в 1791 году. Храм имел крестообразную форму с двумя приделами: правый был освящен во имя Святой Троицы, левый - во имя Николая Чудотворца. Оба придела были освящены в 1867 году, через 76 лет после возведения основного здания.
При храме с 1842 года действовала церковно-приходская школа, размещавшаяся в деревянном здании. По данным 1889 года, в школе обучались 140 мальчиков и 10 девочек под руководством одного учителя. Содержание школы осуществлялось за счет средств местного общества и земства.
В 1929 году, в период коллективизации, храм был закрыт. С него сняли кресты, купола и колокола, самый крупный из которых весил 182 пуда (около 3 тонн). Здание использовалось сначала как клуб, затем как Дом культуры завода «Импульс». За годы советского периода храм значительно обветшал и практически разрушился.
В 1988 году в Котово был открыт молитвенный дом, а в 1989 году здание бывшей церкви было возвращено верующим. Начался процесс восстановления храма по проекту архитектора А.И. Лотникова, так как изображений первоначального здания не сохранилось. Основные реставрационные работы проводились с 1995 по 1999 год.
В храме находятся частицы мощей из Звериницких пещер Киева - древнего пещерного монастыря, основанного афонскими монахами в XI-XII веках. При храме действует воскресная школа и библиотека с фондом около 500 богословских книг.
Храм Архангела Михаила остается единственным действующим православным храмом на территории Котовского района площадью 2444 кв. км. К приходу приписаны несколько часовен, расположенных в городе и его окрестностях.