Les premières mentions de l'église Saint-Michel se trouvent dans les pouillés : le castrum de la Colle est cité en 1252, puis l'eccesia de Sancti Michaelis de Colla en 1351, et l'ecclesia de Colla Sancti Michaelis en 1376. Dans le répertoire des insinuations de l'évêché de Glandèves, il est question, en 1513 du prieuré rural à la Colle, prioratus ruralis de Colla Sancti Michaelis. Il existe donc, à la période romane, une église à La-Colle-Saint-Michel.

Il ne s'agit pas de l'édifice que nous avons sous les yeux, dans lequel aucun élément médiéval ne semble subsister. On trouve, dans la sacristie, un manuscrit mentionnant une fondation de messe : "Fondation faite à l'église de la Colle Saint Michel. Tous les ans et à perpétuité depuis l'an 1717, il sera chanté une messe pour le repos de l'âme d'Antoine Gras de Peyresq, donateur de la somme de 600 livres pour la construction de l'église actuelle [...]". La typologie des ouvertures ainsi que la qualité de l'appareil dans les parties basses de l'édifice pourraient correspondre à cette proposition de datation, au tout début du 18e siècle. Pour l'abbé Féraud, la construction de l'église date de 1750.

L'édifice a une phase de modifications importantes dans la 2e moitié du 19e siècle. La sacristie est construite en 1861. Entre 1894 et 1896, Joseph Simon, entrepreneur à Thorame-Basse, exhausse les murs de 1m80 au-dessus de la voûte sur l'ensemble de la nef, puis reconstruit la toiture : charpente réalisée en bois de mélèze et couverte de tôle galvanisée "Une charpente en bois de mélèze est bâtie par dessus la voûte primitive qui n'a pas été modifiée, et le toit de lauzes remplacé par un toit de feuilles de tôles". Sont également effectués, le recrépissage des murs extérieurs, le badigeonnage "au lait de chaux et à la colle de l'intérieur de l'église" et enfin la démolition et reconstruction du campanile avec la remise en place de la cloche.

En 1947-1948, Marius Schiazza, maçon de Saint-Martin-du-Var (06) rénove l'extérieur de l'église, la "grande façade" qu'il crépi et réalise nouvelle la chape au clocher. En 1951, les murs intérieurs sont à nouveau peints. En 2001-2003, les toitures de l'église et de la sacristie sont rénovées et des bardeaux de mélèze sont posés.