Село Карпово впервые упоминается в писцовых книгах 1571–1572 годов как село Архангельское на реке Осетр, где находилась деревянная церковь во имя святого Архистратига Михаила. Первоначально храм располагался на территории, известной как Старое Городище.
В 1770-х годах деревянная церковь была перенесена из Старого Городища в центр села Карпово. В 1825 году, на средства сестер Марии Васильевны и Веры Васильевны Кислинских, на месте обветшавшего деревянного храма был возведен каменный храм во имя святого Архистратига Михаила с теплым приделом во имя святителя Николая Чудотворца.
В 1860-х годах настоятелем храма был священник Иоанн Филиппович Некрасов. В этот период произошло явление иконы Казанской Божией Матери в колодце близ храма, что привлекло многочисленных паломников. На месте явления была построена часовня, а сам храм отремонтирован и оснащен новой колокольней.
В 1884 году, после пожара, уничтожившего предыдущий храм, началось строительство нового каменного храма по проекту архитектора Николая Петровича Маркова. Средства на строительство были собраны среди прихожан и благотворителей, включая значительные пожертвования Евгении Андреевны Лукиной и Акулины Сергеевны Клеевой. Кирпич для строительства доставлялся из Москвы на лошадях.
Строительство храма завершилось в 1891 году. Здание представляет собой бесстолпный, одноглавый храм с равновеликой трапезной и двухъярусной шатровой колокольней. Декоративное убранство сдержанное, с иконостасом конца XIX века и росписями, выполненными в 1977 году.
В советский период храм не закрывался, продолжая функционировать даже в сложные времена. В 1937 году настоятель храма, священник Андрей Воскресенский, был арестован и расстрелян на полигоне НКВД в Бутово. В 2000 году он был причислен к лику священномучеников.
