Село Царёвка было основано в 1720-х годах однодворцами и крепостными крестьянами князя Александра Даниловича Меньшикова. После опалы Меньшикова его владения, включая Царёвку, перешли в ведение царского двора, что, вероятно, и обусловило название села. Первое документальное упоминание о Царёвке содержится во второй ревизской сказке 1745 года, где отмечается наличие в селе 14 домов однодворцев и 35 бывших крепостных князя Меньшикова.
В 1743 году на средства прихожан и благодетелей в селе была построена деревянная церковь во имя Архангела Михаила. Храм имел один престол и являлся холодным, то есть неотапливаемым. К 1911 году в приходе числилось 322 двора с населением 1196 мужчин и 1226 женщин, преимущественно великороссов, занимавшихся земледелием. В приход также входила деревня Старчики с 189 дворами, расположенная в двух верстах от церкви, и три мелких хутора. При храме действовала церковно-приходская школа в селе Царёвка и земская одноклассная школа в деревне Старчики. Штат причта состоял из священника, диакона и псаломщика, которым было выделено 37 десятин полевой земли.
Архитектурно храм представляет собой крестообразное в плане сооружение. Основной объём включает четверик, несущий световой восьмерик, завершённый восьмигранным куполом с луковичной главкой. С востока к нему примыкает пятигранная алтарная апсида, с запада — небольшая трапезная, соединённая с трёхъярусной колокольней, увенчанной луковичным куполом. Малые главки украшают алтарную апсиду, северный и южный фасады. Снаружи храм обшит тесом, окрашен в бело-голубые тона и декорирован резными узорами.
В 1930-х годах храм был закрыт, однако в 1945 году, по просьбе жителей села, богослужения были возобновлены. С тех пор храм продолжает функционировать, являясь действующим приходом Тамбовской епархии. В настоящее время в храме регулярно проводятся богослужения по субботним и воскресным дням, а также в праздники, совершаются таинства крещения и венчания, служатся молебны и панихиды.