Село Давыдовка получило своё название от небольшой реки, протекающей через него и впадающей в реку Большой Иргиз. Первоначальными поселенцами были бежавшие раскольники, затем поселились несколько семей из Пензенской губернии, около 1780 года, из-за малоземелья. Из 1665 жителей 1058 составляли раскольники-беглопоповцы.
В 1865 году на казённые средства была построена деревянная однопрестольная церковь во имя Архангела Михаила. Здание было холодным, с деревянной колокольней и оградой. При храме имелось 50 десятин земли, а также дома для причта. В церковном штате состояли священник и псаломщик.
В 1892 году на казённые средства была построена церковно-приходская школа, где учительницей была дочь священника Екатерина Гурьева.
В начале XX века храм был основательно перестроен: был построен новый тёплый деревянный храм, освящённый 7 сентября 1903 года Преосвященным Тихоном, епископом Николаевским. Однако 21 декабря 1904 года церковь сгорела. Благодаря усилиям приходского священника Николая Амасийского, при поддержке местных жителей и купцов Анисия и Паисия Мальцевых, был собран необходимый капитал для строительства нового храма. Строительство велось при участии рабочих из Москвы и местных крестьян, трудившихся над возведением здания. Новый тёплый каменный храм был освящён 22 октября 1907 года тем же Преосвященным Тихоном по единоверческому чину.
В советский период, вероятно, храм продолжал функционировать, однако более подробная информация о его деятельности в этот период отсутствует.
В 1999 году была зарегистрирована местная религиозная организация православный приход храма Архангела Михаила села Давыдовка Пугачёвского района Саратовской области Балаковской епархии Русской Православной Церкви Московского Патриархата. Настоятелем прихода является протоиерей Олег Кудрявцев.
В настоящее время храм продолжает служить центром духовной жизни села Давыдовка. Воскресная и праздничные Божественные литургии проводятся в 8.00, вечерние богослужения — в 17.00 (летом) и в 16.00 (зимой). При храме проводятся регулярные встречи со школьниками, направленные на духовное воспитание подрастающего поколения.
