Первый деревянный храм, освященный в честь Архистратига Михаила, на месте современного Архангельского собора, появился еще в средине XIII столетия. В 1333 году освятили церковь из камня. А строительством здания, которое сохранилось до наших дней, в 1505-1508 годах руководил итальянский зодчий Алевиз Новый. Благодаря ему в Москве появился собор из кирпича, построенный в русских архитектурных традициях и декорированный белым камнем. Пятиглавый храм предусматривал восемь приделов и дополнительное помещение в западной части.
Роспись здания через сто пятьдесят лет после его строительства выполнили иконописцы Оружейной палаты. Они же создали и четырехъярусный иконостас, в котором нашлось место для иконы «Архангел Михаил в деяниях», созданной неизвестным русским мастером в XIV веке.
Одним из отличий Архангельского собора от других московских храмов стало наличие в нем усыпальницы, где погребен Иван Калита и другие видные правители Московского княжества и представители семьи Романовых. Всего в крипте храма насчитывается 54 надгробия.
Поскольку Архангельский собор входит в экскурсионные программы по Москве, богослужения в нем проводятся крайне редко – только в дни престольных праздников.