Самая старая церковь на территории монастыря - это храм «Св. Архангелов Михаила и Гавриила». Она сохранилась с времени основания монастыря. Это двухэтажная церковь, подобные встречались в этом времени, хотя и нечасто. Первый этаж является засводенной галереи, которая, как показали археологические искания начало 80-ых годов ХХ в., была связана с нартексом старой Бакуриановой церкви, оформленной подобным образом.
Нынешний необычный вид дошел после построения заново центрального храма «Успения Богоматери» в 1604 г., когда алтарная апсида «Св. Архангелов» была включена в притворе соборной церкви. Таким образом, церкви оказались связанные и апсида «Св. Архангелов» находится над западным входом храма «Успения св. Богоматери».
Сама церковь, посвященная св. архангелам Михаилу и Гавриилу, устроена на втором этаже и является крестокупольная однокоробная церковь. Размеры церкви: 10х7 м. На западной стороне храма, по видимости позднее, был добавлен притвор, связанный каким-то мостом или платформой с западным корпусом монастыря, таким образом в храме служили зимой – он более теплый.
Церковь «Св. Архангелов» расписал тот же мастер, работавший в соборном храме – Моско Одринчанин в 1843 г. Ниже его работ есть еще несколько слоев нераскрытой росписи, за исключение небольшого изображения «расцветшего» креста, по видимости, из ХІ-ХІІ вв.
Весь объем первого этажа – цилиндр свода и арки – занят росписями Захария Зографа, 1841 г. Проиллюстрированы некоторые из притч Нового завета Господа Иисуса Христа – «Дар бедной вдовой», «Бедны и богаты Лазаря», «О мудрых и неразумных девах» и некоторые другие. Все изображения были оплачены дарениями жителей деревень возле Асеновграда.
На внутренной стороной юго-западной колонны во весь рост изображен Алексей І Комнин, император, который, по мнение некоторых источников, был первый ктитор храма. Там же, перед западной дверью центрального храма, в 1905 г. нашли захоронение, о котором решили, что принадлежит последнему патриарху Второго болгарского государства – св. Патриарх Евтимий. Позже появились сомнения, что это оригинальное захоронение Евтимия, кости принадлежали нескольким человекам, а надпись, которую нашли на свинцовом листке, не отвечает нормам правописания ХІV в. По всей вероятности, это перезахоронение из времени восстанавливания монастыря в начале ХVІІ в. Это, конечно, не исключает возможность среди костей иметь кости святого Евтимия.
По материалам официального сайта Бачковского монастыря