Jedná se o barokní chrám, který patří k nejkrásnějším v Olomouci. Již na počátku 13. století zde stávala kaple zasvěcená sv. archandělu Michaelovi, kterou český král, Václav I., daroval skupině dominikánů, kteří se na cestě z Itálie do Polska zastavili roku 1230 v Olomouci. Dominikáni si počínali velmi dobře, takže mohli místo nedostačující kaple postavit velký gotický kostel, který byl dokončen a posvěcen roku 1251. Tento kostel ovšem natolik utrpěl za švédských válek, že musel být stržen a na jeho základech se začalo 9. května 1707 se stavbou nového monumentálního barokního kostela. Z nového krásného kostela se však dominikáni neradovali dlouho. Císař Josef II. dvorským dekretem z roku 1784 klášter dominikánů zrušil, stejně jako řadu dalších klášterů a kostelů. Aby byl kostel zachráněn, stal se kostelem farním a z kláštera fara a kněžský seminář, který olomoučtí arcibiskupové ve dvou stavebních etapách rozšířili do mohutného stavebního komplexu dnešní podoby.

Kostel sv. Michala se považuje za první kopulovitou stavbu severoitalského typu na Moravě. Stavitelem kostela byl císařský architekt Giovanni Pietro Tencalla, který postavil řadu staveb, včetně baziliky Panny Marie na Svatém Kopečku. Stavbu kostela nedokončil; pokračoval další italský architekt Domenico Martinelli. Tito dva vtiskli kostelu ojedinělý charakter, takže druhý podobný kostel je, podle pramenů, až někde u Neapole. Kostel sv. Michala je specifický třemi kopulemi na ose kostela, které ilustrují symbol Nejsvětější Trojice. V první kopuli od oltáře je v nástropní fresce znázorněn Bůh Otec jako Stvořitel, v té poslední (u varhan) Bůh Syn s vítězným křížem, a v té prostřední, symbolem holubice, jako láska spojující Otce a Syna třetí Božská osoba, Duch Svatý.

Interiér kostela má bohatou malířskou i sochařskou výzdobu a ve věži jsou osazeny nové zvony. K budově kostela je připojen gotický ambit s kaplí sv. Alexeje. U hlavního vchodu se nachází mohutný kůr, který podpírají dva cherubové. Varhanní skříň je barokní, ovšem sám nástroj pochází z roku 1960. Pozoruhodná je barokní kazatelna se stříškou, který měla podobný význam jako dnešní elektronické zesilovače. Hlavnímu oltářo vévodí kopie obrazu římského malíře Quida Reniho – jak archanděl Michael sráží satana do pekelné propasti.

Zvony z chrámu potkal podobný osud jako tisíce dalších v naší zemi – dvakrát byly zkonfiskovány při válečných rekvizicích. Poprvé roku 1917 (v roce 1926 je stihli udělat znovu), a poté opět v roce 1943. Současný zvonový soubor je už třetí a pochází z roku 2007. Nejmenší zvon (600 kg – sv. Jan Sarkander) zaplatil pan ing. Březina, hejtman Olomouckého kraje, ostatní zvony pocházejí ze sbírky (850 kg – sv. Zdislava, patronka rodin; 2 000 kg – archanděl Michael a 3 000 kg – Panna Maria, ochránkyně nenarozeného života).