Казанский собор, кирпичный одноэтажный храм с колокольней в стиле русского барокко, был построен с 1802 по 1820 год рядом с прежним деревянным храмом. Средства на строительство выделили заводовладельцы Петр Евдокимович Демидов и позже Иван Акимович Мальцов. Храм освятили в 1820 году.

В 1761 году в Людинове был освящен деревянный храм в честь пророка Илии с приделом пророка Елисея. В 1802 году на его фундаменте (по другим данным, чуть севернее) началось строительство нового каменного трехпрестольного храма с каменной колокольней. Центральный престол был освящен в честь Казанской иконы Божией Матери, северный, в честь святителя Николая Чудотворца, а южный, в честь пророка Илии. Храм был освящен в 1820 году.

В 1850-х годах храм был расширен и перестроен в классическом стиле XIX века. При Казанском соборе существовала приходская библиотека и "Общество любителей церковного пения". В начале XX века при храме действовали два хора, взрослый и детский.

12 марта 1929 года на заседании Людиновского горсовета обсуждался вопрос о закрытии Казанского храма по просьбе рабочих Песоченского чугунно-литейного завода и фаянсовой фабрики. 21 марта 1929 года газета Людиновского завода "Грохот станков" сообщала, что резолюция о закрытии церкви и ее передаче для Дворца культуры была принята с большим энтузиазмом. 29 марта президиум Бежецкого уисполкома поддержал ходатайство о закрытии храма, аргументируя это недостатком культпросветучреждений в поселке.

Верующие людиновцы долго сопротивлялись закрытию, организовав круглосуточное дежурство в храме. Местная милиция не решалась брать храм штурмом, поэтому были приглашены солдаты латышских стрелков. 14 февраля 1930 года, в праздник Сретения Господня, храм был занят военными. Закрытие сопровождалось кощунственными действиями, кресты и колокола были сброшены, а полотно "Тайной вечери" разорвано и сожжено.

Храм использовался как склад, а его ценности были изъяты. В 1933 году в трапезной части храма был устроен кинотеатр. Во время немецкой оккупации храм был открыт, но в 1943 году восточная часть сгорела. После освобождения города храм остался в запустении.

В 1945 году в уцелевшей западной части снова устроили кинотеатр, а в результате реконструкций 1955-1957 и 1964-1967 годов храм был значительно изменен. В нем разместились музыкальная школа, библиотека, отдел культуры и кафе-бар.

В 1993 году начался сбор подписей за возвращение храма. 16 июня 1999 года храм был передан Калужской епархии, а 21 июля епископ Людиновский Георгий (Грязнов) совершил первую Божественную Литургию.

Сейчас при храме работают библиотека, воскресная школа, благотворительная трапезная, а приходское сестричество оказывает помощь пожилым и людям с ограниченными возможностями.