Dédiée à Saint-Michel, cette église est construite par le seigneur de Becherelles, propriétaire indivis du village avec les seigneurs de Donnemarie et de Lizines. Durant la Guerre de Cent ans, elle est entièrement brûlée. Restaurée en partie en 1447, elle est, à nouveau, incendiée en 1560. En 1578, les trois seigneurs décident de donner « la charge d’âmes » de Sognolles à la paroisse de Lizines avec l’obligation de reconstruire une chapelle à la place du bâtiment détruit.
Devant le nombre de ses habitants et la protection potentielle assurée par sa muraille et ses quatre tourelles, le hameau de Sognolles finit par devenir le siège de la paroisse Lizines-Sognolles. L’église, dans son état actuel, est reconstruite dans les années 1588 à 1592. Sa charpente en forme de coque de navire date de cette époque. Une chapelle dédiée à la Vierge est ajoutée en 1849, en perçant la façade nord dans le jardin de l’ancien presbytère, aujourd’hui privé.
En 1957 l’église ayant été pillée et étant en mauvais état, le maire du village décide de la fermer. Une campagne de rénovation débutée en 1977 lui rend son clocher, puis des gouttières, restaure les vitraux, et divers éléments décoratifs. Ainsi un précieux sauvetage fut opéré : celui de La Cène tableau peint en 1673-76 par Antoine Bouzonnet Stella (1637-1682). Ce neveu et élève de Jacques Stella (premier peintre du Roi en 1644) partit à Rome auprès de Nicolas Poussin, et copia Véronèse à Venise.