Nilsiän rukoushuonekunta sai vuonna 1769 kappeliseurakunnan aseman. Tähän seurakuntaan kuului osa Varpaisjärvenkin kylistä. Ensimmäisen kerran itsenäisestä Nilsiän seurakunnasta puhuttiin pitäjänkokouksessa 1783. Ratkaiseva päätös asiasta saatiin kuitenkin vasta 1815, jolloin perustettuun itsenäiseen Nilsiän seurakuntaan kuului myös nykyinen Varpaisjärvi.
Tuohon aikaan lapset kastettiin kinkereillä tai kodeissa, joskus kirkossa tai pappilassa. Avioliittoon vihkimiset toimitettiin usein pappilassa, harvemmin kirkossa tai kodeissa. Hautaukset suoritettiin lyhyesti hautausmaalla, joskus kirkossa. Kinkereillä pidettiin kinkeriläksyjen kuulustelun ohella kinkerikunnan väestön ”henkikirjoitus”. Kirkko vastasi myös lukutaidon levittämisestä. Rippikoulu ja kinkerit olivat ainoat kansanopetuksen pakolliset muodot.
Varpaisjärvi kuului Nilsiän seurakuntaan vielä 1890-luvulla. Nilsiän emäseurakunta suunnitteli uuden kirkon rakentamista ja papiston lisäämistä. Vuoden 1893 kirkonkokouksessa ehdotettiin, että Nilsiän seurakunta jaettaisiin kahteen tai useampaan seurakuntaan. Vuonna 1898 kirkonkokouksessa hyväksyttiin jakotoimikunnan tekemä seurakuntajakoehdotus, jonka mukaan Nilsiä jaettiin Nilsiän, Muuruveden ja Varpasjärven kirkkoherrakuntiin. Kuopion tuomiokapituli halusi kuitenkin, että Varpasjärven seurakuntaa kutsuttaisiin Varpaisjärven seurakunnaksi. Päätös hyväksyttiin senaatin toimesta vuonna 1899 ja keisari Nikolai II vahvisti päätöksen vuonna 1900. Vuonna 1901 kirkonkokouksessa valittiin kirkollisten asioiden järjestelytoimikunta, jonka tehtäväksi tuli valmistella ehdotus kirkon sijainnista ja rakennusmateriaalista.
Järjestelytoimikunta esitti kirkon paikaksi joko Sutisen mäkeä läheltä Syvärinpäätä tai kirkon nykyistä paikkaa. Paikkakysymys ratkesi, kun talollinen Heikki Ruotsalainen tarjosi maatilastaan, Martikkalasta, 1,5 hehtaaria määräalaa kirkon rakentamista varten ja kauempaa maantien varresta 6 hehtaarin määräalaa hautausmaata varten 300 markan kauppahinnalla. Seurakunnan järjestelytoimikunta otti tarjouksen vastaan ja solmi kaupat.
Vuonna 1901 järjestelytoimikunta päätti useiden keskustelujen jälkeen, että suunnitelmissa oleva kirkko rakennettaisiin kivestä. Rovasti Dahlström oli kutsunut paikalle myös arkkitehti Josef Stenbäckin, joka puhui paikallisen kivimateriaalin puolesta. Hän esitteli myös piirustusluonnokset, jotka hyväksyttiin.
Rakentamista varten anottiin hallitukselta 100.000 mk lainaa 10 vuoden maksuajalla. Tämän lisäksi anottiin hallitukselta 15.000 mk arvosta rakennuspuita valtion metsänhoitoalueelta. Kirkon rakentamisen urakkasumma oli 89.100 mk ilman kattokruunuja, urkuja ja kelloja.
Arkkitehti Stenbäck itse urakoi ja valvoi kirkon rakennustyöt. Rakennusaikaa oli vajaa kolme vuotta: urakkasopimuksen mukaan kirkon tuli olla valmis 1.11.1904.
Ammattitaitoiset kivi- ja kirvesmiehet löytyivät paikkakunnalta ja rakennusurakka valmistui aikataulussa. Uusi kirkko vihittiin Mikkelinpäivänä 2. lokakuuta vuonna 1904. Vihkimisen suoritti Kuopion hiippakunnan piispa, jumaluusopin tohtori Juho Forsman. Puheensa aikana piispa nimitti kirkon arkkienkeli Mikaelin kirkoksi.
Kirkkoon saatiin hankittua iso- ja pikkukello vuonna 1905. Kirkkoa lämmitettiin neljällä kamiinalla ja valaistiin kynttilöillä. Alun perin penkkien selustoissa oli rei’itetyt rimat, joihin seurakuntalaiset voivat laittaa oman kynttilänsä. Kynttiläkruunut sekä lampetit seinille saatiin vasta vuonna 1937. Kangasalan urkutehtaan valmistamat urut asennettiin kirkkoon vuonna 1936. Vuonna 1962 kirkossa tehtiin iso peruskorjaus, jolloin käyttöön otettiin kuumailmalämmitys ja kynttilävalaistuksen tilalle sähkövalaistus. Samalla sisäosat maalattiin, kuoriosaa laajennettiin, alttaria alennettiin ja alttari-akkunan värilasit uusittiin. Mittava peruskorjausjakso oli myös vuosien 1989 - 93 välisenä aikana, jolloin katto kunnostettiin ja maalattiin, ulkoseinien saumat ja lämmitysjärjestelmä uusittiin ja sisämaalauksessa palautettiin alkuperäiset värit.
Kirkon viereisessä uurna- ja muistolehdossa on puuseppä Veikko Ruotsalaisen (1921–2013) puuveistoksen mukaan valettu Enkeli (2014). Piispa Jari Jolkkonen siunasi muistomerkin piispantarkastuksellaan 3.10.2014.