В 1836 году жители села Виловатое построили деревянную церковь. В состав церковного комплекса также входили церковно-приходская школа и дома для причта.

К концу XIX века деревянная церковь стала слишком тесной. В 1900 году прихожане обратились с просьбой разрешить строительство каменной церкви, рассчитанной на 1500 человек. Строительство началось в том же году на пожертвования прихожан и средства Бузулукского заводчика, купца Василия Тихоновича Прохорова.

Возведение каменного храма продолжалось более десяти лет и завершилось в 1914 году. Спустя шесть лет храм закрыли, священнослужителей разогнали, а здание пытались взорвать.

В 1930-е годы активисты собрали подписи за закрытие прихода, и многие сельчане были вынуждены подписать ходатайство. Купец Прохоров, участвовавший в строительстве храма, был арестован и расстрелян. В 1944 году, по воспоминаниям старожила, церковь пытались взорвать, чтобы использовать кирпич для строительства аэродрома. Военные стреляли из пушки, разрушив купол, одну стену колокольни, зимнюю крестильную и вход на колокольню. Полностью уничтожить храм не удалось. Здание использовали как зернохранилище и стоянку для тракторов. Иконы свалили в северный придел, а Плащаница и Престол оставались неубранными даже при завозе зерна. Колокола сняли в годы войны. По праздникам жители села приходили к закрытому храму и пели молитвы.

С 1991 года, благодаря архиепископу Евсевию Саввину, в селе Виловатое был открыт Михаило-Архангельский приход. В 1993 году местные жители начали восстанавливать церковь, и в храме стали проводиться первые службы.

В 2001 году владыка Сергий благословил служить в селе иеродьякона Алексия Медведева. Первые полтора года службы проходили почти без прихожан. Сейчас отец Алексий, ставший иеромонахом, продолжает служить в храме. Благодаря его усилиям и помощи местных жителей, храм начал возрождаться: установлен центральный купол, отремонтирована кровля, поставлен иконостас, заменены двери, и внутренние стены побелены. Число прихожан значительно увеличилось, и теперь люди приезжают в храм не только из Самары и области, но и со всей России.