Первое упоминание о селе Чимеево относится к 1681 году. Согласно местному преданию, в 1746 году по водам реки Нияп, притока Тобола, против течения в вертикальном положении приплыла икона Казанской Божией Матери. Жители села восприняли это как знамение и поместили икону в местный храм в честь святых Константина и Елены. Впоследствии икона прославилась многочисленными чудесами и стала объектом паломничества.
В 1770 году в результате пожара храм сгорел, однако икона осталась невредимой, что укрепило её статус как чудотворной. В 1890 году на месте прежнего храма был возведён новый деревянный храм в честь Казанской иконы Божией Матери. Архитектурный облик храма соответствовал канонам русской православной архитектуры того времени.
В 1937 году, в период антирелигиозной кампании, храм был закрыт, а его настоятель репрессирован. В 1943 году здание храма было переоборудовано под зерносклад. В 1947 году, по просьбам верующих, храм был возвращён Русской Православной Церкви, и в нём возобновились богослужения.
17 июля 2002 года решением Священного Синода Русской Православной Церкви приход был преобразован в Свято-Казанский Чимеевский мужской монастырь. В последующие годы на территории монастыря были построены новые храмы: в 2010 году — храм в честь иконы Божией Матери «Неупиваемая Чаша», а также келейный корпус с домовым храмом в честь преподобного Серафима Саровского. В 2004 году Чимеевская икона Божией Матери была внесена в список почитаемых чудотворных икон Русской Православной Церкви.
3 июля 2019 года в результате пожара был уничтожен Казанский храм, а также сгорела чудотворная Чимеевская икона Божией Матери. После пожара был создан благотворительный фонд для восстановления храма. 31 октября 2019 года в монастырь был передан новый список Чимеевской иконы, в который были вкраплены сохранившиеся фрагменты прежней иконы.
В настоящее время монастырь продолжает свою деятельность, осуществляя богослужения. На территории монастыря также находится святой источник, к которому ежегодно совершаются паломничества.
