Село Алтышево было основано выходцами из деревни Алово не позднее 1612 года. Первоначальное население составляли представители мордовского народа эрзя. С течением времени село развивалось, и к концу XIX века возникла необходимость в строительстве храма для обеспечения духовного окормления местных жителей.
В 1880 году на средства прихожан была построена деревянная церковь в честь Казанской иконы Божией Матери. Однако в 1898 году храм сгорел. Временно был сооружён деревянный молитвенный дом с престолом в честь Казанской иконы Божией Матери. В 1901 году на месте сгоревшего храма был построен новый деревянный храм, также освящённый в честь Казанской иконы Божией Матери. Храм был однопрестольным, с одной главой. При храме имелись церковные земли: 1 десятина усадебной и 33 десятины пахотной. Капитал церкви составлял 100 рублей. Причт состоял из священника и псаломщика; дома для них были общественными на церковной земле. Жалованье от казны: священнику 300 рублей, псаломщику 100 рублей. Капитал причта составлял 100 рублей. Прихожан в селе Алтышево насчитывалось 209 дворов, 709 мужчин и 759 женщин. Церковно-приходское попечительство существовало с 1847 года. Церковно-приходская школа была открыта в 1885 году. При церкви имелась библиотека.
В 1941 году храм был закрыт, однако в 1948 году богослужения были возобновлены. С тех пор храм продолжает функционировать, являясь центром духовной жизни села Алтышево.
Архитектурно храм представляет собой деревянное здание, характерное для русской провинциальной архитектуры того времени. Он имеет прямоугольный план, двускатную крышу и одну главу. Внутреннее убранство храма оформлено в соответствии с каноническими нормами православной церкви.