Деревянный храм в селе Новоберезовка Идринского района был построен в период с 1890 по 1897 годы и расположен на возвышенности. Согласно преданию, до начала строительства на этом месте пастухи часто слышали звуки ангельской службы.

Строительством храма руководил Логин Иосифович Горбачев. На его возведение правительство выделило 6 тысяч рублей. Кроме того, каждый двор Никольского Троицкого прихода предоставлял строевой лес. В 1897 году, после завершения строительства, часть территории Никольско-Троицкого прихода была выделена в новый Новоберезовский Михайло-Архангельский приход с центром в селе Новоберезовка, в который вошла и деревня Колдыбайская.

Церковь имела один престол в честь Архистратига Божия Михаила и деревянную колокольню. Здание было холодным и не подходило для зимних служб. Церковной ограды не было, хотя книги для богослужений имелись, а церковная утварь была в недостатке. Храму принадлежали амбар для хранения хлеба и сторожевая изба, но не было библиотеки и кладовой. Причт состоял из священника и псаломщика. На средства прихожан для них были приобретены два дома, которые передали в ведение церкви. Позже при храме открылась одноклассная церковно-приходская школа, где обучались 50 человек.

В 1916 году к церкви пристроили придел Святителя Николая, где и по сей день проходят зимние службы.

В начале 1930-х годов, несмотря на сопротивление местных жителей, храм был закрыт и использован как зернохранилище. Церковная утварь была роздана прихожанам для сохранения. Однако в 1946 году храм был вновь открыт, и службы возобновились. Церковные ценности были возвращены в храм в сохранности. В 1997 году храм был отреставрирован.

Здание церкви признано памятником деревянного зодчества регионального значения.