В 1818 году тщанием прихожан в уездном городе Аткарске был построен каменный собор во имя Архистратига Божия Михаила. В 1865 году собор был перестроен. Престолов в соборе было три: главный во имя Архистратига Бесплотных сил, в трапезной были устроены престолы в честь Покрова Пресвятой Богородицы и во имя святителя Николая Чудотворца. В штате причта состояли протоиерей, два священника и два псаломщика. Дома для причта церковные. При соборе была церковноприходская школа, в приходе были три школы грамотности: в Аткарской пригородной слободе, в Среднем Колышлее и Нижнем Колышлее. В приходе собора числились часть города Аткарска, Аткарская пригородная слобода и четыре деревни: Елизаветино, Средний Колышлей, Нижний Колышлей и Андреевка. С 1850 года по 1853 год настоятелем аткарского собора был протоиерей Иоанн Покровский, основатель Дубовского женского монастыря.
Летом 1922 года во епископа Аткарского, викария Саратовской епархии, тайно был хиротонисан насельник саратовского Спасо-Преображенского монастыря епископ Николай Парфёнов. 18 марта 1923 года его хиротония была утверждена святым Патриархом Тихоном. Однако по болезни, у него был поврежден позвоночник, епископ Николай так и не побывал в своем кафедральном городе, проживая в Свято-Алексиевском скиту Спасо-Преображенского монастыря. В 1927 году епископ Николай был арестован и после двенадцати лет ссылок и тюрем скончался в больнице Владимирского централа.
В 1933 году Михаило-Архангельский собор был закрыт и полностью разрушен.
Михаило-Архангельский приход был образован в 1991 году. Распоряжением аткарской городской администрации от 25 марта 1992 года приходу был предоставлен в безвозмездное пользование зал в помещении бывшего народного суда. Ежегодно в храме проводятся ремонтно-восстановительные работы, достраивается крестильня. Построена колокольня. На храм установлены купола, перекрыта крыша. В храме находятся: икона преподобного Серафима Саровского с частицей его мощей, блаженной Матроны Московской с частицей ее мощей.
