Храм Казанской иконы Божией Матери в селе Большое Фролово был построен в 1780-х годах на средства местных крестьян. Первоначальное здание представляло собой деревянную церковь, выполненную в традициях народного зодчества. Центральный престол храма был освящен в честь Казанской иконы Пресвятой Богородицы. Левый придел посвящен святому великомученику и целителю Пантелеимону, а правый — святителю Николаю Чудотворцу.
В 1821 году храм пострадал от пожара и был практически заново отстроен. В ходе восстановительных работ архитектурный облик церкви приобрел элементы эклектики, характерные для второй половины XIX века. В 1861 году к зданию был пристроен третий придел, что дополнительно изменило его внешний вид. В декоративном убранстве появились барочные формы завершений, сочетающиеся с традиционными приемами деревянного зодчества.
В 1930-х годах храм был закрыт, но в 1947 году вновь возвращен верующим. За время советского периода здание не претерпело значительных изменений в своей структуре. Сохранились основные архитектурные элементы: пятигранная апсида с высокими окнами, ярус звона колокольни и трапезная часть. В храме находится древняя икона святого великомученика Пантелеимона, почитаемая как местная святыня.
В 1.4 км к западу от села расположен освященный родник в честь великомученика Пантелеимона. Источник известен с XVIII века и связан с явлением иконы святого. В последние годы рядом с родником построены две часовни и оборудована купель. Ежегодно 9 августа, в день памяти святого Пантелеимона, к храму и источнику стекается значительное число паломников.
В 2019 году храм получил статус архиерейского подворья Казанской епархии Русской Православной Церкви. Здание церкви сохранило свой исторический облик и в настоящее время не требует реставрационных работ. Храм является одним из старейших деревянных церковных сооружений на территории Татарстана.