Храм Казанской иконы Божией Матери во Владимире ведет историю с XVII века, когда в Ямской слободе за Золотыми воротами существовала деревянная церковь. Первоначальное название храма неизвестно, но к 1628 году в патриарших окладных книгах он упоминается как «церковь Всех Святых на посаде в Ямской слободе». Переименование в честь Казанской иконы Божией Матери произошло между 1628 и 1648 годами, после установления общецерковного празднования этой иконы по указу царя Алексея Михайловича.
В 1694 году была построена новая деревянная церковь в честь Казанской иконы, а в 1695 году к ней пристроили теплый храм во имя Симеона Столпника. Оба здания сгорели в 1778 году во время пожара, уничтожившего большую часть Ямской слободы. После этого слободу перенесли на новое место, где в 1778–1782 годах на средства прихожан возвели каменный храм с колокольней. Главный престол освятили в честь Казанской иконы Божией Матери, южный придел — во имя Трех Святителей (Василия Великого, Григория Богослова и Иоанна Златоуста), северный — во имя святителя Николая Чудотворца.
В 1838 году в Казанской церкви состоялось тайное венчание Александра Герцена с его двоюродной сестрой Натальей Захарьиной. Богослужения в храме прекратили в 1938 году под предлогом ветхости здания. В годы Великой Отечественной войны в нем размещался госпиталь, а с 1950 года — кинотеатр «Буревестник». В 1966 году здание снесли с использованием танковой техники из-за прочности кирпичной кладки.
На месте храма в 1975 году создали мемориал в честь 30-летия Победы с Вечным огнем. Новый Казанский храм построили в 2008 году по инициативе городских властей и Владимиро-Суздальской епархии рядом с мемориалом. Архитектор А.Н. Трофимов разработал проект в стилистике домонгольского зодчества. Храм имеет три престола, как и его исторический предшественник.