La solicitud para la construcción de la iglesia parroquial en Vladimirovka fue presentada por la Consistoría Espiritual de Samara al Gobierno Provincial el 11 de mayo de 1870, y tres meses después recibió aprobación. Según los registros del clero, la iglesia de madera, probablemente fría, diseñada para 600 fieles, fue construida en 1877 según un proyecto aprobado por el arquitecto provincial. Sin embargo, según otros datos, la construcción se completó en 1875. Los fondos para la construcción fueron recaudados por los feligreses, y el 20 de noviembre de 1877 la iglesia fue consagrada en honor a San Miguel Arcángel. En 1888 se abrió una escuela parroquial en el templo, pero no había capillas ni iglesias anexas. Tras la llegada del poder soviético, la iglesia permaneció en funcionamiento durante mucho tiempo y fue cerrada solo alrededor de 1937-1938. Posteriormente, el edificio se utilizó como almacén de grano, pero su apariencia y decoración prácticamente no sufrieron daños.

Durante la Gran Guerra Patria, los habitantes de Vladimirovka se dirigieron en varias ocasiones al Consejo de Asuntos de la Iglesia Ortodoxa Rusa ante el Consejo de Ministros de la URSS en la región de Kuibyshev, solicitando la reanudación de los servicios en la iglesia cerrada. El 23 de abril de 1946, la solicitud fue atendida, y la comunidad de la iglesia de San Miguel Arcángel fue oficialmente registrada con su propio edificio de culto. Desde entonces, la iglesia funcionó hasta 1995, cuando, tras la muerte del protoiereo Vasili Kosmach, que había sido el rector desde 1958, los servicios se interrumpieron durante cuatro años. La vida parroquial se reanudó en 1999 con el nombramiento del sacerdote Vladimir Bahtin. Durante su rectoría se llevaron a cabo importantes trabajos de conservación del edificio de la iglesia: se reempluyó el techo, se revestieron las paredes, se cambiaron las ventanas y se instaló un sistema de calefacción.