В 1796 г. Летний дворец на Фонтанке был сломан, и на его месте началось строительство замка. Существует несколько легенд, почему было выбрано именно это место. Согласно одной из них, император Павел I, будучи человеком мистически настроенным и обладавшим определенным даром предвидения, пожелал умереть там, где был рожден. Согласно другой легенде, солдату, стоящему на карауле, явился архангел Михаил. М.И. Пыляев в своем сочинении «Старый Петербург» так описывает это явление:
«Однажды солдату, стоявшему в карауле при Летнем дворце, явился в сиянии юноша и сказал оторопевшему часовому, что он, архангел Михаил, приказывает ему идти к императору и сказать, чтобы на месте этого старого Летнего дворца был построен храм во имя архистратига Михаила. Солдат донес о бывшем ему видении по начальству, и когда об этом доложили императору, он ответил: «Мне уже известно желание архангела Михаила; воля его будет исполнена». Вслед за этим он распорядился о постройке нового дворца, при котором должна быть построена и церковь во имя архистратига Михаила, и самый дворец было приказано называть Михайловским замком».
28.11.1796 г., в первый месяц своего восшествия на престол, император Павел I издал Указ: «для постоянного государева проживания строить с поспешанием новый неприступный дворец-замок. Стоять ему на месте обветшалого Летнего дома».
26.2.1797 г. архиепископом Псковским Иннокентием в присутствии Павла I и его семьи был заложен Замок вместе с Церковью по проекту архитектора В.И. Баженова, который дорабатывал руководитель строительства Винченцо Бренна.

Церковь Архангела Михаила находится в западном выступе Михайловского замка. Входом в этот богато убранный двусветный храм, увенчанный золоченым шпилем высотой в 10 саженей, служило высокое крыльцо из серого гранита со стоящими по краям вазами. В нишах второго этажа красовались статуи Веры и Надежды, над окнами – барельефы из белого мрамора с изображением евангелистов, аттик украшали фигуры апостолов Петра и Павла.
Хоры внутри храма поддерживали 14 ионических колонн с золочеными капителями из красного сердобольского гранита. На хорах и между икон стояли большие бронзовые канделябры работы мастера И. Рамсгрема. Иконостас, сделанный из ценных пород камня: мрамора, ляпис-лазури, яшмы, был увенчан фигурами молящихся ангелов; Царские Врата были отлиты из серебра. «Тайную вечерю» для иконостаса написал И.А. Акимов. Перед этим образом висела золотая лампада, украшенная бриллиантами и жемчугом. В куполе над алтарем был плафон «Пресвятая Троица» кисти Карло Скотти. Картину над алтарем с изображением Архангела Михаила исполнил Франциск Смуглевич.
В 1799 г. жители Казани поднесли Павлу I Казанскую икону Божией Матери.
8.11.1800 г., в Михайлов день, Митрополитом Амвросием соборно со всеми членами Синода, в присутствии Императора и знати, Замок и Церковь были освящены.

1.2.1801 – Павел и его семья переехали в новый дворец. Работы по внутреннему убранству ещё продолжались до 3.1801 г.
На воскресных богослужениях в храме пела придворная Певческая капелла под управлением Д.С. Бортнянского.
В ночь на 12.3.1801 г. Павел I был убит заговорщиками в своей спальне в Михайловском замке. После этого замок перестал быть резиденцией, царская семья вернулась в Зимний дворец, и богослужения в храме прекратились. Замок перешел в ведение Министерства Императорского двора и постепенно пришел в запустение. Из церкви были вывезены Царские Врата (их переплавили на сервиз), канделябры, золотые лампады и даже позолота на куполе.
1819 – замок перешел к Главному инженерному управлению.
В павильон Михайловского замка въехало Главное инженерное училище в 1820 г.
В 1820 г. Карл Росси перепланировал территорию вокруг замка. Подъемные мосты были убраны, а каналы засыпаны. В последующие годы замок постепенно терял первозданный облик.
В 1821 г. в замке разместилось Главное инженерное училище.
В 2.1822 г. замок переименован в Инженерный.
В 1829-35 гг. была произведена перестройка и перепланировка интерьеров для нужд Главного ИУ (архитектор А.Я. Андреев).
В церкви была предпринята перестройка: высоту церкви в 1822 г. понизили на две трети, сделав новое перекрытие, и сделали к ней притвор. В ноябре того же года службы в церкви возобновились. Доступ в церковь был открыт всем, и при ней имелся даже небольшой приход. Прихожанами были и воспитанники Главного ИУ, среди которых были будущий святитель Игнатий, схимонах Михаил, монах Павел, писатели Ф.М. Достоевский, Д.В. Григорович, физиолог И.М. Сеченов, художник К.А. Трутовский, композитор Ц.А. Кюи.
В церкви венчался (4.1835) М.И. Глинка.
27.8.1840 г. от удара молнии сгорел церковный шпиль. Его восстановление и ремонт интерьера растянулись на 4 года – до 10.1844 г.
21.2.1855 – Училище стало именоваться Николаевским – в память об императоре Николае I, скончавшемся 18.2.1855 г.
30.8.1855 – Офицерские классы отделены от Училища и названы Николаевской инженерной академией, которая вошла в состав Императорской ВА.
Воспитанники Училища и Академии продолжали молиться в Храме Архангела Михаила, который оставался в ведении Главного инженерного управления.
…
Церковь Архангела Михаила закрыли в 1918 г. Долгие годы помещение использовалось под учреждение.
С 1992 г. в отреставрированной церкви время от времени проходят богослужения. 

Настоятели:
1822-36 – Малов А.И.