Храм во имя Архангела Михаила в селе Черенцовка был построен в 1808 году. Село Черенцовка (в исторических документах также встречается написание "Чернцовка") основано ранее 1718 года. В 1745 году деревней владел полковник Иван Григорьевич Чернцов, переселивший сюда крестьян из городищенского села Никольского и Панцыревки.
Каменная церковь с престолом во имя Архангела Михаила возведена в традициях церковной архитектуры начала XIX века. В приход храма входили также деревни Отрада и Всеволодовка. В XIX веке Черенцовка являлась волостным центром Пензенского уезда.
По данным на 1877 год, в селе кроме церкви имелись: школа, две лавки, винокуренный завод и паровая мельница. В 1894 году была построена земская школа. В советский период храм был закрыт и прекратил богослужебную деятельность. Точная дата закрытия в доступных источниках не указана.
Здание церкви сохранилось до настоящего времени, но не действует. Архитектурные особенности храма включают характерные элементы церковного зодчества первой половины XIX века. Состояние здания на момент последних документальных свидетельств (2014 год) оценивалось как требующее реставрации.
Село Черенцовка 17 сентября 1975 года расширило свои границы за счет включения деревни Александровка 2-я (Сьяновка). Решением Пензенского облисполкома от 19 января 1981 года №18 Черенцовский сельсовет был передан из Каменского в Пензенский район.