В начале XX века посёлок Вырица начал стремительно развиваться как дачная местность, что обусловило необходимость строительства нового православного храма для удовлетворения духовных потребностей местных жителей. В 1912 году было учреждено Братство в честь Казанской иконы Божией Матери, которое выступило инициатором строительства церкви в память 300-летия царствования дома Романовых. Для строительства был выбран участок на пересечении Магистрального проспекта и Ракеевской улицы, предоставленный князем Петром Витгенштейном с существенной скидкой. Финансирование строительства осуществлялось за счёт пожертвований местных жителей и благотворителей.
Проект храма был разработан архитекторами Михаилом Витольдовичем Красовским и Владимиром Петровичем Апышковым. Они использовали принципы северного русского деревянного зодчества, характерные для Олонецкой и Вологодской губерний, сочетая их с современными на тот момент строительными технологиями. Храм был построен в стиле шатровых деревянных церквей, с восьмериком на четверике, окружённым гульбищем и подклетом. Высота здания до основания креста составляла 41,5 метра, что делало его одной из самых высоких деревянных церквей в окрестностях Санкт-Петербурга.
Торжественная закладка храма состоялась 14 июля 1913 года, а уже 6 июля 1914 года он был освящён епископом Гдовским Вениамином (Казанским). Первоначально богослужения проводились только в летний период, но с 1919 года при храме был открыт приход, и службы стали совершаться круглогодично. В 1921 году в главном приделе был установлен дубовый иконостас, перевезённый из закрытой приютской церкви братьев Бруснициных. Также были перенесены клиросы и иконы, включая работы художника Н. А. Кошелева.
В 1938 году храм был закрыт, и в его помещении разместился Осоавиахим. Однако в 1941 году, после занятия Вырицы немецкими войсками, церковь была вновь открыта для богослужений, чему способствовало присутствие в посёлке подразделения, состоявшего преимущественно из православных румын. После освобождения Вырицы храм продолжал действовать. В 1959 году возникла угроза его закрытия, но благодаря активной позиции местных жителей, направлявших ходатайства вплоть до Президиума Верховного Совета СССР, в 1966 году храм получил постоянного священника и продолжил свою деятельность.
Архитектурные особенности храма включают три придела: главный — в честь Казанской иконы Божией Матери, южный — во имя святителя Николая Чудотворца, и северный (в подклете) — во имя преподобных Серафима Саровского и Алексия, человека Божия. Особое внимание было уделено внутреннему убранству: дубовый резной иконостас с живописью строгановского письма, оригинальные золотистые стёкла, создающие особое освещение внутри храма, и другие элементы, подчёркивающие уникальность архитектурного решения.
