1 сентября 1910 года, в ознаменование годовщины совета в Филях, Московским обществом хоругвеносцев была совершена закладка часовни, посвященной Архангелу Михаилу, небесному патрону русской армии и в память об именинах фельдмаршала М.И. Кутузова. Церемония, проходившая в непосредственной близости от Кутузовской избы, была отмечена присутствием высокопоставленных лиц, включая митрополита Московского и Коломенского Владимира, московского губернатора В.Ф. Джунковского и городского головы Н.И. Гучкова.
Архитектурный проект часовни, реализованный М.Н. Литвиновым и Н.Д. Струковым, представлял собой интерпретацию исторического русско-византийского стиля, характеризующуюся использованием кирпичного декора и мозаичных элементов. Функционально часовня была задумана как музей, посвященный личности М.И. Кутузова, став, таким образом, первым именным музеем полководца в России. Экспозиция формировалась за счет переноса артефактов из Кутузовской избы, предоставления подлинных предметов эпохи 1812 года другими музеями, включая образцы униформы и вооружения, а также передачи личных вещей фельдмаршала его потомками. Центральным экспонатом являлся походный экипаж Кутузова, использовавшийся им для прибытия в действующую армию в августе 1812 года и последующих передвижений по полям сражений до 1813 года. Помимо экспозиционного пространства, в музее был предусмотрен зал для проведения "патриотических чтений для юношества", что подчеркивало его образовательную функцию.
Торжественное открытие музея состоялось 16 августа 1912 года, в годовщину Смоленского сражения Отечественной войны 1812 года. Часовня, приписанная к Покровскому храму, была освящена 9 сентября 1912 года. Ежегодно, в день памяти архистратига Михаила, в ней совершалась панихида по фельдмаршалу Кутузову. Традиционно, 1 сентября из храма Покрова в Филях к часовне направлялся торжественный крестный ход для совершения молебна.
В ноябре 1920 года, по инициативе местных жителей, часовня была преобразована в приходской храм Архангела Михаила.
В марте 1930 года Моссовет принял решение о закрытии церкви Архангела Михаила и передаче здания под нужды столовой, удовлетворив соответствующее ходатайство рабочих. Одновременно был закрыт и музей М.И. Кутузова. В процессе закрытия храма был демонтирован купол. Благодаря вмешательству П.Д. Барановского, входившего в экспертную комиссию по оценке памятника, удалось предотвратить дальнейшее разрушение здания. Впоследствии в здании размещался рабочий клуб, затем оно было передано в ведение Министерства финансов СССР, а в период распада Советского Союза – коммерческому предприятию "Удача".
В 1989 году здание часовни было определено для воссоздания музея М.И. Кутузова, однако в мае 1994 года оно было возвращено Московской Патриархии с восстановлением первоначального облика. На средства прихожан и благотворителей алтарная апсида была украшена мозаичной иконой архангела Михаила в "византийском" стиле, соответствующем архитектурному решению храма.
21 ноября 1998 года в храме была совершена первая после советского периода Божественная литургия. В преддверии престольного праздника, 17 ноября 2000 года, патриарх Алексий II совершил чин великого освящения храма-часовни, ознаменовав тем самым завершение этапа реставрации и возвращения культового объекта к полноценной религиозной жизни. Данный факт свидетельствует о значимости храма Архангела Михаила не только как памятника истории и архитектуры, но и как важного элемента духовного наследия России.
Возвращение церкви произошло в мае 1994 года. В процессе восстановления вернулся изначальный облик здания, установлена мозаичная икона архангела Михаила.
С 2000-х годов начались основные реставрационные работы. Во время реставрации, были проведены работы по укреплению конструкций здания, предотвращению дальнейшего разрушения и обеспечению его долговечности. Фасад часовни был очищен от загрязнений, восстановлена кладка, заменены поврежденные элементы декора. Кровля была полностью перекрыта с использованием современных материалов, обеспечивающих надежную защиту от атмосферных воздействий. Проведены работы по восстановлению внутреннего убранства часовни, включая иконостас и росписи.
