Казанская (трапезная) церковь по надписи на существовавшем в церкви храмозданном кресте освящена в 1657 г. По стилистическим архитектурным признакам церковь более вероятно отнести к 70-80 гг. ХVII в., так как она близко связана с ростовским и суздальским кругом памятников конца ХVII столетия.

Казанская трапезная церковь расположена глубине участка Золотниковской пустыни, в 9,5 м к северо-западу от Успенской церкви, недалеко от западного, противоположного главному, входа, к которому она развернута западным фасадом. Постановка церкви под углом к Успенской обеспечивает выгодные точки обзора здания и является существенным элементом композициоиной организации ансамбля.

Церковь сложена из кирпича 30(32)х16(17)х8,5(9) см с затиркой швов, побелена. Под алтарем просматривается фундамент из валунов на известковом растворе. Внешняя поверхность кладки первого яруса церкви толщиной в кирпич. Внутри забутовка из мелких валунов и битого кирпича, перемежающихся с рядами кирпичной кладки.

Первый этаж Казанской церкви предназначался для хозяйственных помещений (подвала, кладовых), во втором помещалась собственно церковь и трапезная палата. Кроме главного, одновременно было освящено еще два престола: во имя Митрофана Воронежского, постригшегося в Золотниковской пустыни, и Николая Мирликийского. По описи пустыни 1764г. при Казанской церкви существовали: лестница и паперть "каменные крыты тесом", под папертью - кухня и кладовая палатка, одна келарская келья. Во второй поло-вине ХIХ в, храм обновлялся на средства купца Антона Николаевича Шодчина. Тогда же с северной стороны церкви были сделаны укрепляющие стену кирпичные контрофорсы. В это же, а возможно и ранее, в церкви помещались библиотека и архив.

При тесной стилистической общности с Успенской церковью она отличается от нее типологически и композицией объемов. Менее значительный по величине двухсветный стройный четверик храма, вытянутый с севера на юг, завершался декоративной главой. Двухэтажный, прямоугольный в плане алтарь, чуть меньший по длине храма, почти равный ему по ширине, в высоту доходит до орнаментального верха основного объема, выделенного, как и в Успенской церкви, с севера и юга аркатурным поясом. Во втором этаже алтарь имеет трехчастную форму восточной части с абсидальными выступами пологого очертания. Наиболее массивным объемом церкви являлась обширная двухэтажная трапезная, равная по высоте алтарю. Во втором этаже она соединялась дверным проемом с ныне утраченной папертью, примыкавшей к четверику храма с юга. От этого проема сохранился откос и остатки арочной перемычки на юговосточном углу трапезной. Существование паперти и крыльца, формы которых установить невозможно, подтверждается наличием полуциркульной трабы от кирпичного свода на южной стене алтаря, уступом в кладке на стене храма и, по-видимому, связанным с устройством паперти смещением вниз южного окна второго света храма.

Подалтарное помещение в первом этаже церкви, где под деревянным настилом пола помещался погреб, перекрыто коробовым сводом в направлении север-юг. Также перекрывался первый этаж четверика храма. Во втором этаже собственно храмовая часть - с лотковым сводом. Алтарь двухчастный. Северное помещение придела, соответствующее меньшей северной абсиде, имело коробовый свод в направлении восток-запад. Южное, с главным престолом, во внешнем объеме отмеченное центральной и южной абсидами, перекрывалось полулотковым сводом. Места примыкания стены, разделяющей абсиды, к восточной стене алтаря скруглены до пят сводов. Алтарь соединен с храмом тремя арочными проемами, растесанными в прошлом столетии. В восточной стене алтаря два проема сохранили свою первоначальную форму: заложенное снаружи арочное окно в первом этаже и небольшое полукруглое с широким раструбом в северной абсиде во втором этаже, близкое по форме окну северного придела Успенской церкви. Окно центральной абсиды, при переделках опустили ниже, растесали, а первоначальную верхнюю часть окна заложили заподлицо со стеной.

Перекрытия обоих этажей трапезной утрачены. В первом, как, видимо, и во втором этажах, трапезная состояла из нескольких помещений, о чем свидетельствуют остатки в первом этаже продольной стояв, примыкавшей к западной стене и пяты различных сводов. В северо-западной части первого этажа трапезной существовал коробовый свод, в юго-западной - сомкнутый. Над проемами первого яруса в западной, единственной почти полностью сохранившейся стене, - остатки распалубок. На западной и восточной стенах во втором этаже сохранились пяты цилиндрических сводов в направлении север-юг. Эти своды, видимо были переложены позднее. При обновлении церкви в ХIХ в., вероятно, одновременно с растеской южного входа в трапезную, была устроена лестница для выхода на второй этаж, следы которой видны на внутренней стороне западной стены трапезной. При этом свод первого этажа был пробит.

Количество проемов в западной торцевой стене трапезной сохранено первоначальным, но все они были растесаны и увеличены по высоте. Углы прямоугольных, геометрически четких объемов церкви закреплены лопатками. Во втором этаже алтаря в сочетании с плоскостью стены первого, рельефно выделяются скругленные объемы абсид с полуколонками между ними. Декор здания сконцентрирован в венчающих частях объе-мов и особенно развит в верхней части четверика храма. Над его аркатурным поясом, более миниатюрным, чем в главном монастырском соборе, между рядами "поребрика" проходят отсутствующие там перспективные ширинки, а над ними - ряд балясин. Все вместе производит впечатление широкого орнаментального пояса. Над абсидами фигурные "карнизы" из рядов поребрика и балясин, существовавшие ранее и над трапезной. Набор декоративных элементов аналогичен примененным в Успенской церкви.

Четырехскатное покрытие храма Казанской церкви утрачено. В северо-западном углу ее второго этажа найдена чернолощеная черепица прямоугольиой формы с полукруглым концом в глинистой обмазке. По описи пустыни 1764 г. главы Успенской, Казанской и надвратной церкви были покрыты "чешуею каменною". По-видимому не только главы, но и кровли в ХVII-ХVIII вв. были черепичными.