Історія цього храму напряму пов’язана з формуванням комплексу лікарняних споруд Київської центральної міської лікарні. Це було ціле містечко, в якому надавали допомогу бідним, незаможним та іногороднім. Його звели на пожертви громади, і 24 жовтня 1874 року він відчинив свої двері. Будівництво церкви здійснювали коштом Михайла Дегтярьова, після чого його призначили старостою. 18 червня 1895 року її освятили. Храм мав три престоли: центральний – на честь св. Михаїла, прибудови – на честь Єлизавети і Захарії та Олександра Невського. 1898 року добудували дзвіницю. Тіла Дегтярьова та його дружини Єлизавети поховані в склепі храму. На Великдень 1930 року храм зруйнували. Церковну контору й трапезну облаштували для парткому лікарні. Лише у грудні 1995 року в храмі поновили богослужіння. 2000 року почалося відновлення зруйнованого храму, й 2002-го предстоятель УПЦ блаженнійший Володимир, митрополит Київський і всієї України освятив хрести на куполи храму. 21 жовтня 2012 року при цьому храмі офіційно відкрили подвір’я Пантелеймонівського монастиря на Афоні.