Храм Казанской иконы Божией Матери в Димитровграде был построен в 2002 году как первая постройка комплекса строящегося Преображенского собора. Деревянная церковь прямоугольной формы с двускатной кровлей и небольшой звонницей была возведена на месте ранее существовавшей часовни в честь Николая Чудотворца, установленной в 2000 году.
История места, где расположен храм, восходит к 1879 году, когда на Хлебной площади посада Мелекесс (ныне Димитровград) была построена и освящена церковь Николая Чудотворца. Этот храм действовал до 1935 года, после чего был закрыт, а в 1937 году полностью снесен. На его месте разместился парк с танцплощадкой и аттракционами.
Возрождение церковной жизни на этом месте началось в 2000 году с установки временной деревянной часовни. В 2002 году часовня была заменена на ныне существующую Казанскую церковь. Храм стал частью формирующегося духовного центра, который впоследствии включил в себя кафедральный собор Спаса Преображения, построенный в 2007 году.
Архитектурно храм представляет собой скромную деревянную постройку, характерную для церковного строительства начала XXI века. Основной объем завершается небольшой главкой, а звонница расположена непосредственно на кровле. Храм имеет один престол, освященный в честь Казанской иконы Божией Матери.
С 2012 года, после образования самостоятельной Мелекесской епархии, храм Казанской иконы Божией Матери вошел в состав кафедрального комплекса Преображенского собора. В связи с этим богослужения в деревянной церкви совершаются нерегулярно, преимущественно в престольные праздники и особые дни.