Строительство храма было связано с необходимостью создания усыпальницы для фаворита императрицы, графа Александра Дмитриевича Ланского, скончавшегося в 1784 году.
Архитектором церкви выступил Джакомо Кваренги, известный своими работами в стиле классицизма. Храм был спроектирован в виде античного мавзолея, что соответствовало его первоначальному назначению как усыпальницы. В ансамбль также входили колокольня и ограда кладбища с воротами, выполненные по проекту того же архитектора.
Казанская церковь стала центральным элементом кладбища, получившего впоследствии название Казанского. В крипте храма были похоронены граф Ланской и его родственники, что обусловило первоначальное название кладбища — «кладбище Ланских» или «Ланское кладбище».
В советский период храм, как и многие религиозные сооружения, подвергся закрытию и использовался не по назначению. Однако в постсоветское время начались работы по его восстановлению. В 1999 году в нижнем ярусе колокольни, после её реставрации, была открыта часовня святителя Николая.
