Михайловка находится недалеко от Саратова, в 21 километре. На юге Михайловки протекает, в своём верхнем течении, река Латрык, воды которой пополняет в том числе ручей крупной балки, делящей село на две части. Старое название села Михайловка – Устиновка.
Русское владельческое село Устиновка было основано в XVIII веке при реке Латрык. Имя поселению было дано по фамилии помещика Устинова. Закрепившееся впоследствии название Михайловка появилось после открытия церкви во имя Михаила Архангела. К востоку от села проходил Астраханский почтовый тракт из Саратова в Камышин.
По данным переписи 1859 года, в Михайловке насчитывалось 103 двора, 346 мужчин и 356 женщин, имелась мельница. В годы советской власти Михайловка продолжала оставаться крупным селом и являлась центром одноимённого сельсовета. 20 декабря 1918 года в Михайловке была организована ячейка коммунистов. Вместе с дореволюционными показателями численности населения сохранилась и церковь, закрытая, но не разрушенная в период богоборческих кампаний.
Статский советник и кавалер Михаил Адрианович Устинов в 1825 году построил каменный храм. В то время в храме было два престола: во имя Архистратига Божия Михаила и во имя святых Вселенских учителей и святителей Василия Великого, Григория Богослова и Иоанна Златоуста. В штате храма состояли священник и псаломщик, для которых были построены церковные дома. При храме была устроена школа. Таким храм был до 30-х годов XX века.
В 1937 году, по словам местной жительницы Валентины Михайловны Лёвушкиной, храм закрыли, а священника Николая Васильевича Перова увезли в неизвестном направлении. Оставшееся церковное имущество, включая ризу священника, разрешили взять жителям села. Потом большую икону Трёх святителей родители В.М. Лёвушкиной, Анна Денисовна Белоголовцева и Николай Иванович Исайчев, увидели на мельнице, она покрывала мучной ларь. Они выкупили её у заведующего мельницей и отвезли в Саратов, в Духосошественскую церковь, одну из двух незакрытых в то время церквей Саратова. В Михайловской церкви устроили склад и однажды там вспыхнул пожар, уничтоживший иконостас и почти всю роспись.
Новую жизнь Михайловская церковь получила в 1991 году. Тогда в селе Михайловка был зарегистрирован Православный приход. С тех пор в храме постоянно ведутся ремонтно-реставрационные работы. В 2007 году был выложен мозаичный пол. Изготовлены иконостасы в основной храм и в трапезный храм. Выложена плитка на солее. Изготовлены и установлены две железные двери. Оштукатурены и покрашены стены трапезного храма. В 2009 года были освещены колокола для храма, которые помог изготовить на собственные средства один саратовский благодетель. В нескольких метрах от храма находится святой источник с одноименным названием. Рядом находится купель с проточной водой.