Строительство храма было осуществлено в период между 1788 и 1790 годами. Архитектурно здание представляет собой двусветный четверик, перекрытый восьмидольным сводом, с трапезной и прямоугольным алтарём. В 1837 году трапезная была расширена, и в ней устроили Никольский престол. В 1879 году было произведено наружное и внутреннее обновление всей церкви. Приход состоял из самого села и деревень Новолысовки, Карнади, Курдяевки, Казинки, Студенца и Троицкой.
После Октябрьской революции 1917 года церковь в селе Моховое была закрыта в 1930 году, а её здание использовали для хранения удобрений и затем для других хозяйственных нужд. Верхние ярусы колокольни были разобраны. Здание пострадало также во время Великой Отечественной войны. В последующие годы находилось в заброшенном состоянии, разрушаясь.
В 1996 году были проведены работы по консервации храма. В настоящее время ведутся восстановительные работы Казанской церкви.
В настоящее время Казанский храм в Старом Селе является действующим и продолжает служить духовным центром для местного населения. При храме функционирует местная религиозная организация "Православный приход Казанского храма д. Старое Село Можайского округа Одинцовской епархии Русской Православной Церкви".