Строительство храма было завершено в 1870 году. Инициатива возведения каменной церкви исходила от местного прихода, стремившегося заменить ранее существовавшую деревянную церковь более долговечным сооружением. Освящение храма совершил архиепископ Воронежский и Задонский Серафим.
Архитектурно здание выполнено в стиле классицизма, характерном для второй половины XIX века. Церковь представляет собой однокупольное сооружение с прямоугольной апсидой и притвором. Фасады украшены пилястрами и полуциркульными окнами, что придает зданию величественный и одновременно строгий вид. Колокольня, примыкающая к основному объему, состоит из трех ярусов, завершающихся шпилем.
В советский период, когда многие религиозные учреждения подвергались закрытию и разрушению, Казанский храм в Новой Усмани продолжал функционировать.
В постсоветский период храм продолжил свою деятельность, став центром духовной жизни села. В настоящее время при храме действует воскресная школа, проводятся регулярные богослужения и церковные праздники. Храм открыт для прихожан и паломников, являясь не только религиозным.