Первая деревянная церковь на этом месте была возведена в середине XVIII века первым владельцем села Тарханы (село Лермонтово) Яковом Долгоруковым и освящена в честь Николая Чудотворца.
Строительство церкви архангела Михаила началось в 1826 году на деньги владелицы села Е. А. Арсеньевой — бабушки М. Ю. Лермонтова. Старая же церковь была перенесена на сельское кладбище, где служила часовней.
М. Ю. Лермонтов видел эту церковь еще недостроенной, когда зимою 1836 года проводил в Тарханах свой первый офицерский отпуск.
Строительство церкви было завершено в 1839 году. Освящение состоялось в 1840 году.
Вероятно, в церкви архангела Михаила 21 апреля 1842 года на двое суток был установлен доставленный из Пятигорска гроб с телом М. Ю. Лермонтова для последнего прощания. 23 апреля 1842 года состоялось погребение.
В настоящее время интерьер церкви воссоздан стараниями работников музея-заповедника Тарханы и реставраторов, в храме проводятся богослужения.
За одной оградой с церковью также находится часовня-усыпальница Лермонтовых, где похоронен и М. Ю. Лермонтов.
