До недавнего времени существовало несколько версий относительно возраста храма святого Архистратига Михаила. Известный украинский краевед XIX века Леонтий Похилевич в своих записях датировал дорогинскую церковь 1600 годом. Позже в литературе появились даты 1700 и 1751 года, которые, однако, основывались на предвзятых или недостоверных архивных источниках.

Чтобы прояснить этот вопрос, был привлечен Институт геохимии Национальной академии наук Украины. Специалисты провели радиоуглеродный анализ древесины брусьев, из которых построен храм. Результат оказался ошеломляющим: 1528 год!

Поэтому неудивительно, что в облике храма сохранились древние, архаические черты. Вероятно, подобные деревянные церкви впервые появились на украинской земле еще во времена святого равноапостольного Владимира Великого или даже раньше, при князьях Аскольде и Дире. На старинных украинских гравюрах и рисунках часто изображены именно такие сооружения, трехчастные, с четырехгранными шатровыми перекрытиями и низким "опасанием", круговым козырьком от дождя и снега.

Храм святого Архистратига Михаила является самым древним из сохранившихся до наших дней деревянных храмов Центральной, Восточной и Южной Украины.

Храм пережил бискупщину, когда в XVIII веке вместе с селом принадлежал римо-католическому епископу. Известно, что в 1751 году, при поляках, храм капитально отремонтировали. То же самое было сделано и в 1852 году, уже на средства государственных служб Российской империи. Тогда же были достроены дьяконник, ризница и притвор.

Старинную звонницу разобрали, её изображение сохранилось на рисунке украинского этнографа французского происхождения Доминика Пьера Де ля Флиза. Новую деревянную колокольню построили отдельно от церкви.

Во второй половине XIX века храм относился к "бедному" 5-му разряду, то есть к нему было приписано около полтысячи прихожан.

К началу 1960-х годов храм оказался закрытым и обреченным на разрушение. Судя по фотографиям тех лет, так бы и произошло, если бы не создание в Киеве Музея народной архитектуры и быта Украины. Коллектив самого большого в мире скансена фактически спас храм.

В 1971 году его перевезли на новое место, быстро собрали и отреставрировали, вернув ему первоначальный вид. Также был отреставрирован иконостас. Написанный в стиле украинского барокко неизвестными иконописцами киевской школы в период с 1690 по 1750-е годы, вырезанный из липы, посеребренный и позолоченный, он является настоящим шедевром. Особенно выделяются в иконостасе изысканные царские врата и четыре наместных образа, равных которым не найти в знаменитых иконописных собраниях Киева, Львова и Луцка.

10 марта 1990 года священник Украинской Автокефальной Православной Церкви отец Мефодий Андрущенко провел в обновленном храме первую службу.