В XVII веке на территории современного Новозыбкова существовало поселение Зыбкое, основанное беглыми раскольниками из Ярославской губернии. В 1701 году слобода Зыбкая получила официальный статус и была передана в вечное владение старообрядцам. С ростом православного населения возникла необходимость в строительстве собственного храма.
В 1860 году Черниговское епархиальное начальство учредило комитет по сбору средств на возведение православного храма в Новозыбкове. Председателем комитета был избран купец Михаил Уманец. Несмотря на собранные пожертвования в размере около 2 000 рублей, этих средств было недостаточно для начала строительства. Лично Уманец и его супруга пожертвовали 30 000 рублей серебром, что позволило начать работы в 1867 году.
Строительство храма продолжалось 31 год и было завершено в 1898 году. Однако освящение состоялось ранее, 16 февраля 1896 года, до окончания всех строительных работ. Храм был посвящен Чуду Архистратига Михаила в Хонех, что отражает связь с древнерусской архитектурной традицией.
Архитектура храма выполнена в стиле эклектики с элементами древнерусских мотивов. Он представляет собой крестообразное сооружение с короткими прямоугольными рукавами и полукруглой алтарной апсидой на востоке. Основной объем увенчан восьмериком с граненым куполом и главкой. Храм соединен переходом с трёхъярусной колокольней, что является характерной чертой провинциальной архитектуры того времени.
В 1937 году, в период антирелигиозных настроений, храм был закрыт и использовался как зернохранилище. Однако во время немецкой оккупации во Второй мировой войне он был вновь открыт и продолжал действовать после освобождения города.
В конце 1950-х годов храм был передан в ведение Орловско-Брянской епархии, что положило начало реставрационным работам. В период с 1982 по 1983 годы были проведены внутренние росписи храма, обновлены позолота крестов и кровля. При храме также была основана детская воскресная школа, деятельность которой началась в 1996 году.