Первые сведения о церкви в селе Архангельское относятся к XVI веку. В 1584 году в селе Уполозье, стоявшем на высоком берегу Москвы-реки, была построена деревянная церковь во имя Михаила Архангела, по которой село стало называться Архангельским.
В 1680-х годах вместо ветхой деревянной церкви была возведена каменная. Предполагается, что её строителем был крепостной зодчий князей Одоевских — Павел Потехин.
В 1822 году по проекту архитектора Осипа Ивановича Бове была построена новая церковь Михаила Архангела. Бове проживал в селе Архангельское в имении своей жены, княгини Авдотьи Семёновны Трубецкой.
Архитектура храма представляет собой пример стиля ампир. Здание имеет трёхчастную композицию: двусветная купольная ротонда окружена венцом спаренных дорических колонн, образующих две глубокие лоджии. С запада к ротонде примыкают небольшая трапезная и четырёхъярусная колокольня, два верхних яруса которой — цилиндрические.
В 1937 году церковь была закрыта и использовалась как сельский клуб и склад. Долгие годы храм находился в плачевном состоянии.
В 2009 году начались активные реставрационные работы.
