Храм построен в 1775 году в пригородной слободе Пески («на Песках»), где первоначально (с 1699 года) находился деревянный храм во имя Архангела Михаила.
Главный придел храма освящён во имя Архангела Михаила. В 1782 году были освящены приделы храма: правый – в честь Владимирской иконы Божией Матери, левый – во имя преподобного Иоанна Рыльского. В третьей четверти XIX века трапезная, приделы и алтарная часть перестроены. Колокольня возведена в начале ХХ века.
В годы большевистских гонений на церковь, в числе многих храмов, был закрыт и Михайловский храм.
В 1948 году Приход был отрыт, и по настоящее время в нём совершаются богослужения. В 2003году по благословению митрополита Воронежского и Борисоглебского Сергия были начаты капитальный ремонт и реставрация храма.
24 июня 2007 года, в неделю 4-ю по Пятидесятнице, митрополит Воронежский и Борисоглебский Сергий перед началом Божественной литургии совершил чин обновления храма. В архитектуре храма соединились три стиля: барокко – ядро храма; русский стиль – декор фасадов трапезной, приделов и алтарной части; классицизм в период стилизации в эклектике – колокольня.
Форма основания храма – «корабль», высота 25 метров. Колокольня трёхъярусная, высотой – 42 метра. Купол один. В 1995 году церковь была отнесена к памятникам архитектуры федерального значения.
Строители и благотворители храма: настоятель Семилукского мужского монастыря игумен Зосима, уроженец г.Острогожска, и московский предприниматель Василий Андреевич Летов.
Его Преосвященству сослужили: секретарь Россошанского епархиального управления иерей Иоанн Суздальцев, благочинный Павловского церковного округа иерей Максим Богомолов, благочинный Богучарского церков...
Богослужение совершил настоятель протоиерей Сергий Чибисов.
В мероприятии принял участие настоятель храма святого Апостола и Евангелиста Иоанна Богослова села Переволочное иерей Андрей Елпов.
На мероприятии присутствовал благочинный Калачеевского церковного округа протоиерей Евгений Бей.
Преосвященнейшему владыке сослужили секретарь Россошанского епархиального управления иерей Иоанн Суздальцев, благочинный Каменского церковного округа иерей Сергий Папин, благочинный Богучарского церко...
В мероприятии, проходившем в библиотеке местного дома культуры, приняли участие воспитанники Воскресной школы при храме вознесения Господня города Калач, педагоги школы и мастера декоративно-прикладно...
Благочинный Острогожского церковного округа иерей поблагодарил отца Михаила Порубаева и игумена Сергия (Руднева) за понесённые труды в этих храмах, а новому настоятелю пожелал помощи Божией.
Богослужение возглавил настоятель храма иерей Андрей Коротя.