Село Маминское было основано выходцем из Кунгура, Игнатием Ивановичем Поповым, который прибыл сюда летом 1682 года. Он выбрал живописное место у слияния рек Курай и Исеть и построил там избу. Первоначально поселение называлось Рябиновка, но это название не прижилось. Неподалеку, у озера Старикова, уже существовало поселение Красный Исток, ныне известное как Троицк, с более чем десятью дворами и небольшой деревянной церковью, которую позже заменили на кирпичную. У Игнатия родился сын Василий, прозванный "Маминым сыном", что, вероятно, и дало название селу. Василий стал священником в селе Исток, а Игнатий умер в 1741 году в Маминске. Василий женился на Ирине, дочери первого священника Истока, и у них было четверо сыновей. Из этой семьи в восьмом поколении родился Дмитрий Наркисович Мамин-Сибиряк.

В 1731 году Василий построил в селе деревянную церковь, которая неоднократно горела и перестраивалась. В 1831 году началось строительство кирпичного храма в честь победы в войне 1812 года, которое длилось сорок лет. Приход храма включал деревни Мамино, Шилово и Сосновка. Строительство велось на средства прихожан, которые должны были отработать по пять-шесть дней. Для выравнивания площадки под церковь был создан искусственный холм. Кирпичи делали местные мастера из глины, а кладка выполнялась вручную на известковом растворе с добавлением куриных яиц. Храм был в основном завершен к 1900 году и достраивался до 1911 года. Имена всех, кто пожертвовал хотя бы рубль, были записаны на стенах храма.

Храм имеет три предела и был освящен 8 ноября 1835 года. Центральный предел посвящен Архангелу Михаилу, южный, Святым мученикам Флору и Лавру, освящен 18 августа 1871 года, а северный, Святителю Митрофану Воронежскому, освящен 23 ноября 1876 года. В настоящее время службы проходят в южном пределе.

Росписи на потолке и стенах храма выполнены в конце XIX века художником Ивановым. В центральном пределе сохранились сцены из Библии и жизни Иисуса Христа. Межоконное пространство главного купола украшено фресками двенадцати апостолов. На стенах изображены святые, такие как Сергий Радонежский, Симеон Верхотурский, Александр Невский и другие. Фрески сохранились полностью или частично.

Церковь была окружена металлической оградой и имела пять куполов с крестами. Колокола были отлиты на Демидовских заводах, и их звон был слышен в окрестностях. В церкви было 44 окна и 8 дверей, вход украшали мраморные ступени. Земли при церкви включали усадебные, сенокосные и пахотные участки. Также была мукомольная мельница на берегу Исети и памятник Александру Второму.

Церковь закрыли в 1937 году, но вернули в 1990 году.