Po 1945 r. w okolice zachodniej granicy państwa została przesiedlona spora grupa wyznawców prawosławia. Naturalną koleją rzeczy była ich chęć spotykania się w domach modlitwy, a cerkwi na tym terenie nie było. Pierwsze prawosławne nabożeństwo w Torzymiu odbyło się w 1948 r., w jednym z mieszkań, i można tę datę przyjąć za początek tworzenia się miejscowej parafii.
W „Pamiętnikach Łemków” pod redakcją W. Sitka czytamy: „uradzili (Łemkowie), że jest w Torzymiu na cmentarzu poniemieckim mała cmentarna kapliczka, w której można by zrobić kapliczkę na wzór cerkiewny. Powiedzieli wójtowi, że będą się tam modlić. (…) Kapliczkę szybko wyremontowali, przynieśli z domów obrazy, te przywiezione z Florynki, zrobili małą świątynię na podobieństwo Cerkwi”. I tak pozostało do dziś.
Po przystosowaniu do potrzeb liturgii prawosławnej, na początku 1951 r. dziewiętnastowieczna ewangelicka kapliczka stała się pełnoprawną cerkwią pod wezwaniem św. Michała Archanioła. Pierwszy ustawiony w niej ikonostas wykonali sami parafianie. Kiedy w Gorzowie Wlkp. wybudowano od podstaw nową cerkiew (1989-1995) i wyposażono ją w nowy ikonostas, ten „stary” wzbogacił wnętrze torzymskiej świątyni.
W 1971 r. władze miasta zaproponowały prawosławnym mieszkańcom przeniesienie świątyni do kościółka przy ul. Podgórnej , ale pomysł nie zyskał ich akceptacji, w związku z czym jeszcze w tym samym roku poprotestancka kapliczka przeszła na własność Kościoła prawosławnego. W 1982 r. budowla została powiększona o przedsionek, a w 1994 r. przeszła gruntowny remont.
Cerkiew znajduje się przy ul. Sulęcińskiej, w otoczeniu resztek dawnego cmentarza. W cytowanych wyżej „Pamiętnikach” można przeczytać „ wokół tej kapliczki-cerkiewki było bardzo dużo kamiennych i żelaznych krzyży nagrobnych, jak i innych figur. Słuchali ci przodkowie: katolicy, protestanci, ewangelicy (wszyscy oni mieli jeden wspólny cmentarz) łemkowskiego cerkiewnego śpiewu w bizantyjskim obrządku (…). W latach osiemdziesiątych kazano zniszczyć katolickie krzyże i inne pomniki, nie ma już śladu po cmentarzu, który przez wiele lat nam nie przeszkadzał. Co za paradoks dziejów”. Dziś zachowało się na nim jeszcze kilka nagrobków – najstarszy z 1827 r. należy do mistrza szewskiego Wilhelma Boye; trzy kolejne to polskie nagrobki z lat 1946-48. Przy wejściu do świątyni znajduje się tablica pamiątkowa poświęcona zmarłemu w 2006 r. proboszczowi o.prot. Antoniemu Haburze, a na jednej z jej ścian prawie nieczytelne stare epitafium.
Torzymska cerkiew należy do dekanatu Zielona Góra diecezji wrocławsko-szczecińskiej Polskiego Autokefalicznego Kościoła Prawosławnego. Liturgie odprawiane są w niedziele i święta o godz. 8:30 a w soboty i przeddzień świąt o godz. 17:00 odprawiana jest wieczernia.