Храм Архангела Михаила в селе Новобелокатай был основан как деревянная однопрестольная церковь во имя святого Архистратига Михаила и освящен в 1871 году. Первоначальное здание располагалось на каменном фундаменте, имело деревянные стены, оштукатуренные снаружи и внутри, а также деревянный пол. Крыша была покрыта железом, окрашенным в зеленый цвет, с двумя позолоченными железными крестами. Колокольня храма также была деревянной, оштукатуренной и покрытой железом, на ней находилось семь колоколов различного веса, самый крупный из которых составлял 56 пудов 2 фунта.
В 1893 году епископ Уфимский и Мензелинский Дионисий посетил Новый Белокатай и одобрил ходатайство о расширении церкви и строительстве нового каменного храма. К началу XX века было начато возведение кирпичного здания, однако строительство не было завершено из-за Первой мировой и Гражданской войн. К 1920 году церковное имущество включало недостроенное кирпичное здание на каменном фундаменте, а также различные строительные материалы, такие как бутовый камень и известь.
В 1931 году храм был закрыт, а недостроенное здание в 1930-х годах переоборудовано под административно-культурные нужды. В разное время здесь размещались райком партии, библиотека и районный дом культуры. В 1993 году пожар уничтожил деревянные конструкции здания. Сохранившиеся кирпичные стены были переданы Новобелокатайскому православному приходу в 1990-х годах.
В конце 1990-х годов храм был достроен: в 1998 году возведены главный купол и колокольня, установлены колокола. В настоящее время в храме проводятся богослужения, действует воскресная школа для детей и взрослых, а также занятия церковного хора. При храме планируется строительство детско-молодёжного православного центра.
Исторические источники указывают, что приход храма в 1899 году включал село Новобелокатай и пять деревень, с общей численностью населения 3325 человек. В воскресные и праздничные дни храм посещало от 150 до 500 человек, что нередко превышало его вместимость. В 1897 году при храме было открыто Попечительство, занимавшееся вопросами благоустройства церкви, организации школ и благотворительной деятельности.