Село Молоково, ранее известное как Ирининское, упоминается в духовной грамоте великого князя Московского Ивана Калиты от 1339 года. В первой половине XVII века в селе существовала деревянная церковь во имя апостола и евангелиста Иоанна Богослова. В 1786 году, на средства графа Алексея Григорьевича Орлова-Чесменского, была построена новая деревянная церковь на каменном фундаменте, заменившая обветшавшую предшественницу.
В 1810 году, по инициативе графини Анны Орловой, дочери графа Орлова-Чесменского, началось строительство каменного храма в честь Казанской иконы Божией Матери. Строительство было завершено в 1813 году, и храм был освящён. Архитектурный стиль здания представляет собой поздний классицизм.
В 1837 году к храму была пристроена трапезная с приделами во имя пророчицы Анны и великомученика Димитрия Солунского, освящённые в 1839 году. В 1884 году произведена реставрация живописи храма с обновлением масляными красками. В 1930-е годы храм был закрыт, внутреннее убранство повреждено и разграблено, а иконы сожжены.
Богослужения в храме возобновились в 1991 году, после чего были проведены восстановительные работы. Среди святынь храма особо почитаются иконы Божией Матери Казанская и Коневская.
