Закладка храма состоялась в конце 1990-х годов. В начале 2000-х годов были проведены работы по подготовке строительной площадки, включая выемку котлована и закладку фундамента. В основание будущего храма была заложена частица мощей преподобномученицы великой княгини Елисаветы и частица креста, которым освящалось место под строительство. Однако впоследствии строительство было приостановлено из-за недостатка финансирования и общего упадка поселка Углегорск.
Ситуация изменилась с началом строительства космодрома Восточный. В 2011 году строительные работы на храме возобновились, но вскоре снова были приостановлены. В 2014 году строительство продолжилось при поддержке генеральных подрядчиков строительства объектов космодрома, а также петербургских меценатов и благотворителей, компаний «Спецстрой» и «Роскосмос». Новый этап строительства длился два года.
16 апреля 2016 года епископ Благовещенский и Тындинский Лукиан совершил освящение храма и поклонного креста с иконой святого князя Владимира. На территории храма установлен поклонный крест, изготовленный из карельского гранита и доставленный из Санкт-Петербурга. На кресте размещена мозаичная икона святого князя Владимира, выполненная в первой российской мозаичной мастерской, основанной Михаилом Ломоносовым. Этот крест посвящен тысячелетию крещения Руси.
Архитектурно храм представляет собой традиционное православное сооружение с одним куполом и колокольней. Фасады выполнены в светлых тонах, крыша покрыта металлическими листами. Внутреннее убранство храма включает иконостас и настенную роспись, выполненную в соответствии с канонами православной иконописи.
С момента открытия храм Казанской иконы Божией Матери стал центром духовной жизни города Циолковский. Здесь регулярно проводятся богослужения, церковные праздники. При храме организуются благотворительные акции и культурные мероприятия, направленные на укрепление духовных и нравственных ценностей среди местного населения.
