Первое упоминание о храме на территории села Старый Бурец относится к концу XVI века. В 1595 году здесь был построен деревянный храм во имя святителя Николая Чудотворца. В 1685 году митрополит Казанский Иосиф благословил строительство нового трёхпрестольного деревянного храма в честь иконы Пресвятой Богородицы «Владимирская» с приделами святителя Николая Чудотворца и апостола Иоанна Богослова.
3 августа 1761 года епископом Казанским Гавриилом была выдана храмозданная грамота на строительство каменного храма с сохранением прежних престолов. Храм возводился на средства помещика Петра Евграфовича Озерова и пожертвования прихожан. Правый придел был освящён 9 февраля 1770 года в честь апостола Иоанна Богослова, левый – 10 мая 1773 года в честь святителя Николая Чудотворца. Главный престол освятили 23 июня 1777 года во имя Владимирской иконы Божией Матери.
В 1851 году по проекту архитектора Петрова была проведена реконструкция: расширена тёплая церковь, разобрана и позже восстановлена колокольня. В 1873 году строительные работы завершились возведением трёхъярусной колокольни в романском стиле. Храм выполнен в стиле барокко с элементами казанской архитектурной школы.
В 1935 году храм был закрыт, а его настоятель арестован. Здание использовалось как зернохранилище. В 1943 году богослужения временно возобновились, но в 1959 году храм снова закрыли. В 1990 году, после возвращения здания Церкви, начались восстановительные работы. Регулярные богослужения возобновились с августа 1997 года.
В храме сохранилась местночтимая Владимирская икона Божией Матери, обретенная в начале XVII века у Красного ключа близ села Новый Бурец. С 1990 года возобновлена традиция ежегодных крестных ходов к месту явления иконы 5 июля.
