Im Jahr 1792 wurde in der Kreuzerhöhungsgemeinde von Arzamas eine warme Kirche zu Ehren der Kazan Ikone der Gottesmutter erbaut, da hier das wundertätige Bild zu finden war, das 1643 von den Stadtbewohnern entdeckt wurde. Der Historiker N. M. Schjegolkow erwähnte, dass 1643 die wundertätige Ikone der Kazan Gottesmutter nach Arzamas gebracht und dort verehrt wurde, die sich jetzt in der Kreuzerhöhungskirche befindet. Im Sommer dieses Jahres wurde aufgrund einer langen Dürre ein Kreuzweg um die Stadt organisiert. Am Morgen des Prozessionstags bemerkten die Gemeindemitglieder der Kreuzerhöhungskirche während der Liturgie den Mönch Daniel, der mit einer großen Ikone der Kazan Gottesmutter vorbeiging. Sie fragten ihn, wohin er die Ikone bringe, worauf Daniel antwortete, dass er sie ins Kloster der Lebensspendenden Dreifaltigkeit bringe, das sich an dem Ort der heutigen Kirche des Heiligen Geistes befand. Doch die Gemeindemitglieder überredeten ihn, die Ikone in ihrer Kirche zu lassen. Die Nachricht verbreitete sich schnell, und der Abt des Spasski-Klosters, der Schemamonch Theodosij, befahl, dass der Kreuzweg zuerst die Kreuzerhöhungskirche besuchen sollte. Dort wurde vor der neu gebrachten Ikone ein Gottesdienst abgehalten, nach dem die Ikone an der Prozession teilnahm. Als die Prozession den Friedhof der Kirche des Propheten Elia erreichte, offenbarte die Ikone ein Wunder: von ihr strahlte Licht aus und es floss Myrrhe, und dann begann es zu regnen.

Bis 1860 gab es an der Kirche eine Gemeindeschule, 1862 wurde eine öffentliche geistliche Bibliothek eröffnet, und 1889 die erste kirchliche Grundschule in Arzamas.

Im Frühjahr 1929 wurde die Kreuzerhöhungskirche auf Beschluss des Stadtrates abgerissen. Ab Juni desselben Jahres wurde im Kazan-Kirche ein Sanitätsheim untergebracht. Im November 1945 zog das Pionierhaus dorthin um, später der Dienst für die Bevölkerung.

Am 4. November 2003 wurde die Kazan-Kirche der Nischni Nowgoroder Diözese zurückgegeben. Der erste Gottesdienst fand am Vorabend von Weihnachten, dem 6. Januar 2004, statt. Am 16. Januar 2011 wurde die Kirche durch einen Bischof geweiht.