Первое упоминание о храме в селе Сухарево относится к 1761 году, когда помещиком Н. Сухаревым была сооружена каменная церковь. Этот храм сгорел 18 мая 1891 года. На его месте в 1892 году на средства купцов И.Г. и В.Г. Стахеевых была построена Казанско-Богородицкая церковь. В административных документах 1877 года она значится как действующая, при ней располагались волостное правление и училище.
В 1938 году храм был разобран, а из его бревен собран клуб в деревне Майская Горка. По сведениям 1920-х годов, село входило в Сухаревскую волость Мензелинского уезда Уфимской губернии, а церковь являлась центром духовной жизни местного населения.
Современный храм Казанской иконы Божией Матери был построен в период с 2004 по 2011 год. Архитектурные особенности нового здания воспроизводят традиционные формы православного храмостроительства. Храм освящен в честь Казанской иконы Божией Матери, что продолжает посвящение исторической церкви, существовавшей в селе.
В храме находится частица мощей святителя Луки (Войно-Ясенецкого), архиепископа Крымского, что делает его местом паломничества верующих. Богослужебная жизнь прихода соответствует уставу Русской Православной Церкви. Престольный праздник отмечается 4 ноября, в день памяти Казанской иконы Божией Матери.
Село Сухарево, где расположен храм, известно с первой половины XVIII века. Возникновение населенного пункта связано со строительством Закамской засечной черты и основанием острога Тюрменское городище. Во второй половине XVIII века село принадлежало помещику Ф.А. Сухареву, по фамилии которого и получило современное название.