Первоначально церковь построена в 1839 году на средства прихожан. Престол в церкви один — во имя Архистратига Божия Михаила. Антиминс освящен 25 сентября 1896 году Преосвященным Гурием, Епископом Самарским и Ставропольским. Здание церкви деревянное, с такой же колокольней на каменном фундаменте. Вокруг церкви была деревянная ограда, размером в длину 40 сажень, внутри 36 сажень. Церковь занимала площадь в 1695 саженей, вмещала до 1500 прихожан. Имелась приписная церковь во имя Святых Апостолов Петра и Павла, построенная в 1896 году на средства прихожан на окраине села, в поселке Новенькие Хохлы. Здание церкви деревянное на каменном фундаменте, с такой же колокольней.
В 1909 году была выстроена новая каменная церковь с такой же колокольней. В церкви было три престола. Главный во имя Архистратига Михаила, который был освящен Преосвященнейшим Епископом Уральским Тихоном 18 декабря 1909 года, второй Нерукотворного Спаса, третий в честь Иверской иконы Божией Матери. Церковь вмещала до 3000 прихожан. При церкви имелась деревянная сторожка. Церковное кладбище находилось вне села.
Средства на постройку храма жители села собирали всем миром. Первым священником во время строительства нового храма был отец Иаков Кряжимский. Причт церкви состоял из 2-х священников, диакона и 2-х псаломщиков. При храме имелась обширная библиотека. На колокольне было несколько колоколов, в том числе и 500 пудовый Благовест, который спас немало людей. Дело в том, что по указу Священного Синода был учрежден специальный «метельный звон» — в колокол звонили, когда начиналась метель. Звук Дергачевского колокола разносился на 30 километров.
В 1930 году встал вопрос о закрытии Дергачевского храма. Сначала запретили колокольный звон, вскоре были прекращены службы в Михаило-Архангельской церкви, а священников арестовали.
В 1940 году власти предприняли попытку разобрать церковь на кирпичи, чтобы построить из них на этом же месте общественную баню. Взрывом сорвали одну маленькую башенку, но храм устоял. Тогда его переоборудовали под зернохранилище. В главные церковные двери заезжали на подводах, машинах, тракторах. На полу, выложенном разноцветными плитками, до сих пор видны две борозды – след гусеничных тракторов.
В апреле 1947 года храм вновь был открыт, службы возобновились. В это время настоятелем становится священник Василий Куприянович Ханин, а диаконом – Данилов А.С. В 1963 году Высокопреосвященнейший Варфоломей Гондоровский, Архиепископ Саратовский и Волгоградский, передал в новооткрытый храм переподписанный им антиминс, освященный в 1911 году святым священномучеником Гермогеном Долганёвым для одного из храмов Вольского викариатства Саратовской епархии.