Первое упоминание о церковном объекте в деревне Полищи встречается в оброчных писцовых книгах 1495 года, где указана церковь во имя Архангела Михаила. В 1581-1582 годах в записях фигурирует храм Михаила Архангела с тёплым приделом Николая Чудотворца. В 1766 году на этом месте была основана деревянная церковь, освящённая во имя Святого Николая Чудотворца. Центральная часть этого храма сохраняла посвящение Михаилу Архангелу, а трапезная — Николаю Чудотворцу, что представляло собой единый храмовый комплекс.
В период с 1905 по 1908 годы при участии Павла Петровича Шатько, местных прихожан и земства был возведён новый каменный храм в псевдорусском стиле. Четырёхстолпный, пятиглавый храм с колокольней был украшен интерьерами работы московского художника Рогальского и кулотинского маляра-декоратора Фридриха Александровича Неймана. Первыми священниками стали Николай Николаевич Изюмов (1908-1914) и Алексей Павлович Успенский (1910-1916).
22 августа 1910 года в храме состоялось венчание драматурга Сергея Ауслендера и актрисы Надежды Зноско-Боровской, при участии поэта Николая Гумилёва в качестве шафера. 12 июля 1911 года здесь же был крещён будущий поэт Павел Комаров.
В 1936 году богослужения в храме прекратились. Священники Николай Изюмов и Михаил Васильев, а также регент храма были расстреляны в 1937 году. Здание использовалось как склад, лишившись колокольни и куполов. В декабре 1989 года началось движение за восстановление храма.
В 1995 году на Радоницу состоялось первое богослужение в возрождаемом храме. Регулярные службы возобновились с 1997 года. Реставрационные работы проводились силами прихожан и местных предприятий. В 2002 году был установлен центральный купол, а 11 августа 2012 года состоялось освящение главного престола.
