Здание храма было возведено в 1887–1892 годах как лютеранская кирха Пальмникена (ныне посёлок Янтарный) по проекту архитектора Вильгельма Лоренца Бесселя-Лорка. Строительство финансировалось фирмой «Штантиен и Беккер», занимавшейся добычей янтаря в регионе. Кирха была построена из валунов и фигурного кирпича, а её архитектурный облик представлял собой уменьшенную копию капеллы Святого Георгия в саду королевского замка Монбижу под Берлином. Освящение кирхи состоялось 3 января 1892 года.
Внутреннее убранство кирхи было выполнено в романском стиле. Витражи, созданные на темы местных сюжетов, украшали оконные проёмы. В храме находились два именных колокола, отлитых на средства фирмы «Штантиен и Беккер», а также орган, установленный в год завершения строительства. До 1945 года кирха являлась центром лютеранской общины Пальмникена.
После окончания Второй мировой войны здание использовалось в светских целях: в разное время здесь размещались клуб, бильярдная, спортивный зал и склад. В этот период были утрачены орган и витражи. В 1990 году полуразрушенное здание было передано Русской Православной Церкви.
13 января 1991 года митрополит Смоленский и Калининградский освятил храм в честь Казанской иконы Божией Матери. В 2007 году постановлением Правительства Калининградской области здание получило статус объекта культурного наследия регионального значения. В 2008 году на историческое место был возвращён один из колоколов, отреставрированный после длительного отсутствия.