Деревня Михайловская, расположенная у реки Суери, была основана переселенцами из центральной части России в 1848 году. После возведения собственной церкви и образования прихода, деревня получила статус села Михайловского, где ежегодно проводились Никольские торжки.

С момента основания деревня Михайловская входила в состав прихода Знаменской церкви села Мостовского. В 1859 году был образован самостоятельный Михайловский приход, включавший, помимо самого села, деревни Крошина, Песьяная, Худорыбья, Троицкая, Першина и Сунгурова. С 1894 года в приходе числилась деревня Мало-Крошина, находившаяся в полукилометре от церкви, а в начале XX века добавилась деревня Кокорина. В таком составе приход существовал до начала 1930-х годов.

В 1858 году в деревне Михайловской началось строительство деревянной церкви на каменном фундаменте, посвященной Святителю и Чудотворцу Николаю. Работы велись на средства местных жителей и завершились в 1859 году. В 1861 году прихожане наняли живописца Степана Крутова из Ишима для создания золоченого иконостаса с резьбой в стиле рококо и иконами в греческом стиле. Храм был освящен 9 мая 1865 года. К концу XIX века церковь обветшала, и в 1904 году здание было продано Речновскому сельскому обществу, а иконы перенесены в новый храм. Из-за ветхости и малой вместимости старой церкви, в 1897 году прихожане решили построить новую каменную в честь коронации императора Николая II.

В 1900 году архитектор Николай Юшков разработал проект нового трехпрестольного храма на 1000 человек, и строительство было одобрено епархиальным начальством на средства прихожан. Подряд на кладку здания получил крестьянин Георгий Макаров из Омутинской волости Ялуторовского уезда.

Церковь была заложена 13 июля 1900 года благочинным Петром Буровым. К маю 1905 года строительство было завершено, и на семиглавый храм с высокой колокольней установили 9 золоченых крестов. В 1906 году были изготовлены три резных золоченых иконостаса по проекту И.А. Хлопотова, который также расписал стены и своды храма.

6 ноября 1906 года благочинный Николай Буров в сослужении восьми священников освятил главный престол во имя Святителя и Чудотворца Николая. В последующие годы были освящены боковые приделы: южный в честь священномученика Харлампия и северный в честь Святого Феодосия Черниговского. После освящения центрального престола в течение 10 лет строилась каменная церковная ограда с металлическими решетками, а храм продолжал украшаться стенной живописью.

Николаевская церковь в селе Михайловском официально не закрывалась, но перестала функционировать с 1932 года, когда в здании разместили склад «Заготзерно».

К началу 1960-х годов здание пришло в аварийное состояние, в стенах появились трещины, а церковная ограда была полностью разрушена.