В 1703 году в Борисоглебске была возведена деревянная Казанская церковь. Она располагалась на месте современного каменного Казанского храма на улице Садовой, рядом с городским кладбищем. Деревянная часовня неоднократно подвергалась пожарам, которые полностью уничтожали приходские постройки. Последний пожар произошел в августе 1806 года.

В 1811 году Консистория разрешила строительство каменного храма. Благодаря усилиям священника Евфимия Петрова была построена и освящена церковь в честь Казанской иконы Божией Матери. К 1910 году храм имел три придела: главный Казанский и боковые, южный Никольский, посвященный святителю Николаю Чудотворцу, и северный Димитриевский, в честь святителя Димитрия Ростовского.

Приход был зажиточным. В «Клировых ведомостях Казанской Церкви за 1906 год» отмечалось, что церковь богата утварью и ризницей. В штате числились два священника, диакон и два псаломщика. Прихожане, в основном великороссы, были торговцами и мастеровыми, всего около 3000 человек из 600 дворов. В 1835 году причту было пожертвовано 99 десятин пахотной земли, сдаваемой в аренду с доходом 667 рублей в год, но план и межевые книги не были выданы. Усадебной земли и особых угодий у прихода не было, за исключением церковной сторожки. Дома у священников были собственные. По рассказам местных жителей, дом № 60 по Садовому переулку до революции принадлежал Казанской церкви, но документальных подтверждений этому нет. При храме действовало церковно-приходское попечительство, оказывавшее помощь бедным прихожанам. В 1894 году пожертвования составили 1400 рублей, а в 1904 году открылась церковно-приходская школа.

Среди священнослужителей прихода упоминаются: благочинный Борисоглебского церковного округа протоиерей Евфимий Петров (с 1806 года), настоятель священник Симеон Чикоревский (с 1838 года) и его сын, протоиерей Константин Чикоревский, а также протоиерей Алексий Добровольский (с 1891 года). Последний настоятель, протоиерей Петр Александрович Алгебраистов, служил с 1904 года, был арестован 26 августа 1937 года и приговорен к 10 годам заключения, где и погиб. После его ареста храм в том же году закрыли и использовали как склад. Из диаконов известен Павел Никифорович Гусев, назначенный в приход 9 августа 1904 года. После закрытия храма он стал сторожем в лесхозе, а в 1944 году, уже в сане священника, служил в открытой на короткое время Казанской церкви. В период «хрущевских» гонений храм снова закрыли, а отца Павла перевели в село Самодуровку в Рождество-Богородицкий храм, где он служил до своей кончины.

Приход Казанского храма в Борисоглебске был восстановлен только в 1993 году, а освящение престола состоялось 25 февраля 2003 года в праздник Иверской иконы Божией Матери.

Храм хранит святыню, икону «Собор преподобных старцев Оптинских» с частицами мощей святых из Оптиной Пустыни.