Строительство храма было осуществлено в период между 1861 и 1863 годами. Архитектурный стиль здания определялся как русско-византийский, что было характерно для церковного зодчества того времени. Храм был однопрестольным и освящён в честь Казанской иконы Божией Матери. Он располагался на Торопецком тракте, в южной части города Ржева.
В 1943 году, в ходе Великой Отечественной войны, храм был разрушен и утратил своё первоначальное архитектурное обличие. С тех пор здание не было восстановлено, и на сегодняшний день от него не сохранилось значимых архитектурных элементов.
В непосредственной близости от места расположения утраченного храма находится часовня Казанской иконы Божией Матери, сооружённая в 1851 году на городском кладбище. Часовня представляет собой восьмерик, завершённый куполообразной кровлей и луковичной главкой. В настоящее время она действует и приписана к собору Вознесения Господня, являясь памятником архитектуры XIX столетия.
