Die Gründung der Kirche steht im Zusammenhang mit dem Bau des Wologda-Kremls auf Initiative von Iwan dem Schrecklichen. Im "Wologda-Chronik" erwähnt Iwan Slobodskoy, dass der Zar 1566 befahl, am 28. April, dem Gedenktag der heiligen Apostel Jason und Sosipater, eine steinerne Stadt zu gründen. Der Historiker N.I. Suvorov verbindet mit diesem Datum auch den Bau einer hölzernen Kirche zu ihren Ehren, die der Kazan-Kirche vorausging. Die Kirche befand sich neben dem königlichen Palast, und die Hauskirche des Palastes war die Kirche von Joachim und Anna, die später in die Schutzkirche umgewidmet wurde.

Der Toponym "na Torgu" entstand im 20. Jahrhundert aufgrund der Nähe zum Markt. Die Handelsreihen befanden sich seit dem 17. Jahrhundert in der Nähe der Kazan-Kirche. Im 17. Jahrhundert wurde die Kirche "neben dem Fischmarkt" genannt, später "auf dem Sumpf", was mit dem sumpfigen Gelände zusammenhängt.

Im Jahr 1605 brannten die Kirchen von Joachim und Anna, Jason und Sosipater sowie der königliche Palast in einem Feuer nieder.

Im Jahr 1760 wurde die heutige steinerne Kirche erbaut. Im 18. Jahrhundert wurde sie vermutlich von den Künstlern des Spaso-Prilutsky-Klosters, Jakov Alexejew Korostin und seinem Sohn Fjodor, bemalt. Später wurden die Malereien erneuert. Im Jahr 1820 wurde die Kazan-Kirche der Kirche der Schutzmantel auf Torgu zugeordnet. 1832 wurde sie in eine warme Kirche für die Wintergottesdienste umgebaut, während die Sommergottesdienste in der Schutzkirche stattfanden. Seit dieser Zeit wird die Gemeinde als Schutz-Kazan-Gemeinde bezeichnet. Am 14. Mai 1907 feierte Ioann von Kronstadt in der Kirche die Göttliche Liturgie auf dem Weg in sein Heimatdorf Sura. Dies war sein letzter Besuch in Wologda.

Am 4. Juni 1929 wurde die Kirche geschlossen. Im selben Monat beantragten zwei Organisationen die Übertragung des Gebäudes: die Arbeiterkooperative "Wologhanin" für die Süßwarenproduktion und der Selkredsoyuz für eine Traktorenwerkstatt. Die Behörden entschieden jedoch, die Räumlichkeiten zur Aufbewahrung von Dokumenten des Okrarchivbüros zu nutzen. In den 1930er Jahren verlor der Tempel seine Vollendung, und Ende der 1940er, Anfang der 1950er Jahre wurde der Zeltglockenturm abgerissen, was teilweise die Speisehalle beschädigte. Bis in die 1970er Jahre befanden sich im Gebäude Handelsbüros für den Verkauf von Milchprodukten. Nach der Verlagerung des städtischen Marktes wurde die Frage des Baus eines hohen Verwaltungsgebäudes auf dem Handelsplatz und des Abrisses der Kirche erörtert. Die Behörden lehnten jedoch diese Pläne ab und bauten ein neues Gebäude für das Oblastverwaltungsamt in der Herzensstraße, heute das Gebäude der regionalen Regierung.

Die Wiederherstellung der Kirche begann Anfang der 1990er Jahre unter der Leitung des Pfarrers der Schutzkirche auf Torgu, Protopresbyter Wasilij Pawlow, und der Gemeinde unter der Leitung von D.N. Tichomirova. Es begann die Wiederbelebung der Schutz-Kazan-Gemeinde. Im Jahr 1992 wurde das halbzerstörte Gebäude der Kazan-Kirche, ohne Glockenturm und Kuppeln, der Schutzgemeinde übergeben. Am 20. Februar 1995 wurde die Kazan-Kirche per Erlass des Präsidenten der Russischen Föderation als Objekt des kulturellen Erbes von föderaler Bedeutung anerkannt. In den 2000er Jahren begann die Restaurierung der Kirche nach dem Projekt des Architekten G.P. Belov: Die Kuppeln und beschädigten Mauerabschnitte wurden wiederhergestellt, und die Restaurierung des Glockenturms wurde begonnen. Am 16. Juni 2014 wurde um die Kirche eine separate Gemeinde gebildet. Am 20. Juli 2014 fand in der Kirche der erste Gottesdienst, ein Gebet vor dem Kazan-Bild der Gottesmutter, statt. Am 11. Mai 2015 feierte der Metropolit von Wologda und Kirillow, Ignatij, die erste Göttliche Liturgie nach 86 Jahren. Im September 2017 wurde die Montage des Ikonostase im Altar der heiligen Apostel Jason und Sosipater abgeschlossen. In der Kirche dauern die Restaurierungsarbeiten an.