Первое упоминание о храме в селе Сысои относится к 1676 году, когда в окладных книгах он значился как церковь Архистратига Михаила. Село в тот период входило в состав Козловского уезда, а позднее было отчислено к Сапожковскому уезду Рязанского наместничества. Во второй половине XVIII века на месте обветшавшей Архангельской церкви была построена новая деревянная церковь во имя Живоначальной Троицы с теплым приделом Архангела Михаила. Освящение новопостроенных церквей состоялось в ноябре 1761 года по указу Тамбовской консистории.
В 1821 году Троицкая церковь была перекрыта новым тесом на средства прихожан. В 1828 году проведены работы по исправлению полинявшего иконостаса и возобновлению икон. В 1853 году храм полностью сгорел, что привело к утрате всех церковных документов, включая планы на церковную землю. Новая деревянная Троицкая церковь с Архангельским приделом была построена в 1855 году тщанием прихожан. При храме числилось 3 десятины усадебной и 42 десятины пахотной земли.
В 1894 году началось строительство каменного храма взамен ветхой деревянной церкви. При храме действовала церковно-приходская школа. В 60-х годах XX века храм был разрушен до основания. Возрождение церковной жизни началось в 2003 году. 31 декабря 2006 года был совершен чин малого освящения домового храма в честь Архангела Михаила в здании бывшей приходской школы. В храме находится деревянное Распятие, привезенное со Святой Земли.
В настоящее время ведется строительство нового Троицкого храма. Богослужения совершаются по воскресным дням и двунадесятым праздникам в домовом храме Архангела Михаила. Расписание богослужений: вечернее богослужение в 17:00 (в зимнее время в 15:00), Божественная Литургия в 9:00 (в зимнее время в 8:00).