La aparición de este templo está relacionada con un evento importante en la historia de Astracán. En 1670, la ciudad fue capturada por cosacos bajo el mando de Stepan Razin. Durante casi dos años, dominaron Astracán, y en su conciencia pesaban numerosas ejecuciones de ciudadanos, y el 11 de mayo de 1671, asesinaron al metropolitano de Astracán, José, tras crueles torturas. En noviembre de 1671, las tropas del zar, comandadas por el voivoda Iván Bogdanovich Miloslavsky, se acercaron a la ciudad. Después de largas negociaciones, los astracanenses, cansados de la confusión, aceptaron rendir la ciudad pacíficamente el 27 de noviembre, el día de la celebración de la imagen de la Madre de Dios 'Znamenie'. En honor a este evento, por iniciativa del voivoda Miloslavsky, se construyó una iglesia de madera de Znamenie. Es difícil nombrar la fecha exacta de la construcción, pero es probable que el templo comenzara a levantarse inmediatamente después de estos eventos. En 1672, ya podría haber sido completado y consagrado por el nuevo metropolitano Parfenio.

El templo estaba ubicado en la parte sur de la Ciudad Blanca, junto a las murallas. Cerca había un cementerio y, posiblemente, un monasterio de mujeres. Sin embargo, la suposición de que había un convento junto a la iglesia de Znamenie es errónea, ya que en 1671 ya existía en Astracán el monasterio de mujeres de la Anunciación. El monasterio simplemente estaba cerca de la iglesia de Znamenie, que era parroquial.

Después de octubre de 1917, la iglesia de Znamenie atravesó tiempos difíciles. En enero de 1916, durante los combates, el templo se encontró bajo amenaza. Surgió el rumor de que desde el campanario de la iglesia, los cosacos blancos disparaban con ametralladoras. Los bolcheviques tomaron esto en serio y decidieron volar la iglesia, pero, por la gracia de Dios, esto no ocurrió. La iglesia milagrosamente sobrevivió al incendio que destruyó el centro de Astracán. Todo alrededor del templo se quemó, excepto la confitería Sharlau, y permaneció como una isla maravillosa en medio del fuego. Lamentablemente, todos los edificios en el patio de la iglesia se quemaron.

Pronto, en la iglesia de Znamenie, ocurrió un evento significativo para la iglesia de Astracán y la ciudad. El 24 de mayo de 1919, se llevó a cabo la canonización del santo mártir José, metropolitano de Astracán. Este evento había sido esperado durante mucho tiempo por los astracanenses, pero en diciembre de 1918, el acceso de los fieles al kremlin, donde se encontraban las reliquias del santo, se dificultó. En el kremlin se habían instalado las organizaciones de cuartel de la 11ª Armia Roja, y las autoridades militares comenzaron a ocupar gradualmente los edificios de la iglesia. El 23 de mayo, un día antes de la canonización, las autoridades prohibieron los servicios en la catedral de la Asunción y la sellaron. Esto fue un intento de obstaculizar las celebraciones, pero el arzobispo Mitrofán Krasnopolsky bendijo la celebración de un servicio en la iglesia de Znamenie. Esto fue simbólico, ya que la fundación de la iglesia de Znamenie está relacionada con el nombre del santo mártir José, asesinado por los razinianos, por cuyas oraciones Astracán fue liberada. El día de la canonización, el 24 de mayo, se intentó realizar una procesión desde la iglesia de Znamenie hasta la de la Asunción, pero las autoridades militares no permitieron el paso a los fieles.

Después de la captura en la primavera de 1924 por los renovadores de la iglesia de la Natividad de la Madre de Dios, el arzobispo Faddey Uspensky trasladó la sede a la iglesia de Znamenie, que se convirtió en catedral. Sin embargo, una semana después, también fue capturada por los renovadores. Permanecieron en el templo hasta 1930, cuando fue despojado de ellos y entregado al club central de pioneros. Pero el club nunca se estableció, y el 2 de julio de 1930, en el edificio de la iglesia, se abrió un punto de formación de construcción. A diferencia de muchas iglesias de Astracán, la iglesia de Znamenie conservó la mayor parte, perdiendo solo la parte superior con las cúpulas y el campanario, y fue remodelada como una panadería. En esta forma, el templo existe hasta ahora.