Храм святых бессребреников Космы и Дамиана Асийских в городе Кирсанов Тамбовской области впервые упоминается во второй половине XVIII века как деревянная кладбищенская церковь, не имевшая самостоятельного прихода и приписанная к Успенскому собору. В начале XIX века храм оставался подчинённым собору, выполняя функции места отпевания и поминовения усопших.
В 1832 году на средства кирсановского купца Ф. Зотова, исполнявшего обязанности церковного старосты Успенского собора, началась перестройка обветшавшего деревянного здания в каменное. Строительные работы завершились в 1839 году. Главный престол освятили в честь святых Космы и Дамиана, правый придел — во имя святителя Николая Чудотворца, левый — в честь Казанской иконы Божией Матери. Росписи интерьера выполнены под руководством академика Императорской Академии художеств Афанасия Надеждина.
В 1903 году произведён капитальный ремонт на средства московской купчихи Крыловой: заменён иконостас, обновлены настенные росписи. В 1913 году кирсановские купцы Яков Попов и Алексей Фёдоров финансировали перекладку печей и замену полов.
В 1929 году храм закрыли из-за неуплаты налогов. Богослужения временно возобновились в 1936 году, но осенью 1937 года духовенство подверглось репрессиям: настоятеля Михаила Сошественского и председателя приходского совета Николая Степанкова расстреляли, остальных членов причта отправили в исправительно-трудовые лагеря. Здание вновь закрыли.
8 августа 1944 года принято решение о возвращении храма верующим, 1 октября того же года состоялось его повторное освящение. В послевоенный период это был единственный действующий храм в Кирсанове. В 1990 году на прилегающем кладбище создан мемориальный комплекс в память о военнопленных, похороненных в годы Великой Отечественной войны.