Село Синодское, ранее известное как Верхозим или Архангельское, было основано между 1722 и 1743 годами. Его название связано с тем, что оно заселялось крестьянами, принадлежавшими Святейшему Синоду. В 1749 году в селе была построена первая деревянная церковь во имя Архистратига Михаила.
В начале XIX века, на средства прихожан, было принято решение о строительстве каменного храма на месте деревянного. Строительство завершилось в 1803 году, и в 1805 году храм был освящён. Архитектурный облик храма представлял собой типичный для того времени стиль: основное здание в форме квадрата с включёнными в него тремя алтарями, расположенными по одной линии, причём центральный алтарь был выше боковых.
В последующие десятилетия храм претерпел ряд изменений. В 1859 году, на средства Варвары Подреевской, был устроен правый придел во имя преподобного Димитрия Прилуцкого и Вологодского Чудотворца. В 1865 году, усилиями прихожан, был добавлен левый придел в честь Покрова Пресвятой Богородицы. В 1872 году храм был перестроен по новому плану: восьмерик и купол были выполнены из дерева, а крыши обоих приделов были повышены. В этот же период была сооружена новая трёхъярусная колокольня.
К концу XIX века при храме действовало церковно-приходское попечительство, открытое в 1875 году, а с 1878 года функционировала земская школа. Земельные угодья при храме включали 3 десятины усадебной земли и 103 десятины пахотной и сенокосной.
В 1929 году, в ходе антирелигиозной кампании, храм прекратил свою деятельность. На заседании постоянной комиссии по вопросам культов при оргкомитете ВЦИК Саратовского края от 22 ноября 1934 года было постановлено передать здание храма в государственный фонд.
В последующие годы здание храма пришло в запустение, и его деревянные элементы, включая восьмерик и купол, не сохранились. В настоящее время ведутся работы по восстановлению храма, включая реконструкцию фасадов и внутренних помещений. В ходе этих работ в архитектурный облик внесены элементы, такие как килевидные кокошники на южном фасаде, что оживляет внешний вид здания.
