Инициатива его строительства возникла в начале 2010-х годов среди жителей левобережья, испытывавших затруднения в посещении действующих православных храмов, расположенных в правобережной части города и в посёлке Невон.В апреле 2014 года началось возведение храма, приуроченное к проведению молебна и закладке капсулы с архиерейской грамотой, что ознаменовало начало строительных работ.
Проект храма предусматривал создание полноценного церковного комплекса, включающего основной храм, колокольню с арочным проходом и боковыми помещениями для служб. Однако реализация проекта столкнулась с рядом технических и административных трудностей. В частности, из-за неустойчивости грунта и расположения на склоне было принято решение о строительстве храма на бетонном фундаменте высотой 6 метров над низинной частью склона. Основное здание было выполнено из клееного бруса, с размерами: длина — 18 метров, ширина — 7,5 метра, высота — 22 метра. Под основание было залито около 400 кубометров бетона. Первоначально планировалось использовать внешнюю деревянную отделку в стиле старорусских храмов, но в связи с градостроительными ограничениями фасады были облицованы белым металлическим сайдингом.
Финансирование строительства осуществлялось за счёт средств православной общины, пожертвований горожан и поддержки Группы «Илим», которая выделила порядка 5 миллионов рублей. Строительные работы велись небыстрыми темпами, учитывая сложные условия и ограниченные ресурсы. 30 мая 2019 года состоялось знаковое событие: после торжественного чина освящения на крышу храма был поднят центральный купол диаметром 5,2 метра. Купол был изготовлен на уральском заводе и доставлен в Усть-Илимск, где проводился его окончательный монтаж. Позже был установлен малый купол над алтарной частью. Третий купол планируется водрузить над колокольней, строительство которой предусмотрено в рамках комплекса.
21 ноября 2023 года, в день празднования Собора Архистратига Михаила и прочих Небесных Сил бесплотных, состоялось великое освящение храма. Церемонию возглавил епископ Братский и Усть-Илимский Константин. Освящение было приурочено к дню памяти небесного покровителя храма — Архангела Михаила. С момента освящения храм стал действующим, в нём регулярно проводятся богослужения и церковные обряды.