Точные сведения о времени строительства первой деревянной церкви в этом селе отсутствуют.Известно, что в период с 1766 по 1770 годы на месте сгоревшего деревянного храма был возведен каменный двухпрестольный храм во имя Казанской иконы Божией Матери и святителя Николая.
В конце XVIII — первой четверти XIX века село Воронец принадлежало семье Даниловых. Строительство каменного храма велось на средства Екатерины Феоктистовны Даниловой, супруги секунд-майора Ивана Осиповича Данилова. Об этом свидетельствует доношение об освящении церкви от 14 мая 1770 года в Елецкое духовное правление.
В середине XIX века владельцем усадьбы в Воронце стал отставной полковник гвардии Лука Ильич Жемчужников, который приобрел имение за долги предыдущих владельцев. Позднее он передал усадьбу в качестве приданого своей дочери Екатерине, вышедшей замуж за камергера царского двора Алексея Николаевича Хвостова. К этому времени состояние имения было неудовлетворительным, и молодым супругам потребовалось несколько лет для его восстановления.
В период с 1857 по 1861 годы, на средства Алексея Николаевича Хвостова, храм был расширен путем пристройки двух приделов: правого — во имя святителя Николая, и левого — во имя великомученицы Екатерины. Позднее, при перемене антиминса, левый придел был переименован во имя великомученицы Екатерины и святителя Алексия, митрополита Московского.
Архитектурная композиция храма включает основной объем (восьмерик на четверике), трапезную и четырехъярусную колокольню. В ходе расширения трапезная была увеличена, а также пристроены два придела с северной и южной сторон, алтарные апсиды которых вместе с центральной апсидой образовали три равновеликих полуциркульных объема. Восьмерик, увенчанный световой главкой, декорирован угловыми пилястрами, оконные проемы украшены полуциркульными архивольтами с замковым камнем, на который опираются сдвоенные ложные архивольты кокошников с килевидным рисунком. Колокольня состоит из трех квадратных в плане ярусов и четвертого яруса со срезанными углами, увенчанного восьмигранным куполом со шпилем. В архитектурном декоре храма сочетаются элементы позднего классицизма и эклектики, а колокольня сохраняет черты позднего барокко.
К достопримечательностям храма относятся икона Казанской Божией Матери, пожертвованная в 1850-х годах помещиками Хвостовыми и ранее являвшаяся семейной святыней, а также два складня с резными изображениями: один — Христа Спасителя на троне с предстоящими Богородицей и Иоанном Предтечей, другой — святителя Николая. Образ Спасителя почитается чудотворным. Кроме того, в храме хранятся серебряное кадило с датой 1775 года и два Евангелия 1744 и 1774 годов издания.
