Казанский монастырь в Омске начал свою историю в начале XX века, когда из Архангельска переехали три монахини Сурского Богословского монастыря. С благословения Иоанна Кронштадтского они основали в Омске религиозно-просветительскую общину. 10 декабря 1903 года местные казаки выделили 4 десятины земли на южной окраине города для строительства церкви.

Первым на этом участке был возведен двухэтажный корпус с домовой церковью, где жили сестры и члены общины. Строительство завершилось в 1905 году. В феврале 1911 года был заложен фундамент будущего каменного Казанского храма на 500 прихожан, строительство которого финансировалось пожертвованиями местных жителей и вдовы генерала Людмилы Головесовой.

Проект храма был основан на типовом храме №15 из сборника 1899 года, но местный архитектор внес изменения, увеличив размер трапезной. Апсида и приделы имели пятигранную форму. Храм украшал высокий барабан с окнами и шлемовидным куполом, а над входом возвышалась шатровая колокольня.

Декор храма выполнен в неорусском стиле: над арочными проемами расположены кокошники, поддерживаемые полуколоннами, а фасады украшены декоративными элементами из красного кирпича.

В марте 1912 года община стала женским монастырем в честь Казанской иконы Божией Матери, где проживали 3 монахини и 115 послушниц. Монастырь занимался образовательно-просветительской деятельностью, работала церковно-приходская школа, а монахини оказывали медицинскую помощь и выполняли заказы по вышивке.

В 1915 году монастырю выделили еще около 300 десятин земли, и строительство храма завершилось. 1 июля 1916 года епископ Сильвестр Омский его освятил.

После революции судьба храма стала неопределенной. По одним данным, в 1918 году на территории монастыря была устроена тюрьма, по другим, монастырь продолжал действовать. В декабре 1919 года монастырь закрыли, а здания передали детской трудовой коммуне. Большинство монахинь выселили, оставив только больных и престарелых.

Летом 1921 года пожар уничтожил главный корпус, и уцелевший храм вернули прихожанам. Приход Казанской церкви был одним из крупнейших в городе, насчитывая 788 человек, большинство из которых принадлежали к тихоновской ориентации православных христиан.

Несмотря на популярность, 8 марта 1930 года церковь закрыли. Часть утвари передали в местный музей, а большинство предметов, включая пять бронзовых колоколов, отправили в ленинградский Госторг. Здание перестроили под совхозный клуб, снесли колокольню и верхнюю часть храма.

Монахини Евдокия, Ирина и Серафима переехали в Игнатовку, где основали катакомбную церковь. Во время войны в здании размещался сборный пункт, а позже оно пустовало до 1979 года, когда его использовали как овощную базу.

В 1989 году здание признали памятником архитектуры и истории. В июле 1990 года его вернули верующим, начались ремонт и восстановление. Сейчас полностью восстановлены колокольня и купола, завершена внутренняя отделка. В Казанской церкви проходят богослужения, а рядом установлен памятник монахиням, пострадавшим в советские годы.