В 1748 году в историческом центре Ивантеевки был построен деревянный храм в честь Казанской иконы Божией Матери. Со временем, из-за ветхости, возникла необходимость в возведении нового храма. В начале XIX века, по инициативе владельцев местных фабрик, Баташовых, было принято решение построить каменную церковь. Архитектор Алексей Бакарев, ученик Матвея Казакова, разработал проект нового храма. Строительство велось в течение пяти лет и было завершено в 1808 году. Краснокирпичное здание с белокаменным убранством стало образцом романтического направления в архитектуре классицизма.
В 1938 году храм был закрыт советскими властями и использовался как склад. Кладбище при храме было ликвидировано. В годы Великой Отечественной войны здание использовалось для хранения военных материалов, а на колокольне был устроен пункт противовоздушной обороны.
В 1970-х годах храм был отреставрирован и передан для нужд Городского историко-краеведческого музея. В 1989 году в стенах храма был отслужен водосвятный молебен с акафистом Божией Матери. Икона Смоленской Божией Матери, хранившаяся в храме до его закрытия, была возвращена и стала объектом особого почитания.
Во дворе храма в 1992 году был построен приходской дом с храмом-крестильней во имя святого Иоанна Крестителя. В 2007–2008 годах здание храма было капитально отремонтировано: заменены сгнившие кирпичи, обновлены внутренние росписи и иконостас, отремонтировано отопление. 10 августа празднуется престольный праздник — иконы Божией Матери Смоленская.