Кирпичный храм построен в 1886 году по проекту архитектора П. И. Романова. Церковь строилась на средства чистопольской купчихи А. С. Столоповской.

В 1930 году о. Михаил был переведен к Троицкой церкви села Чистопольские Выселки, вместо протоиерея Александра Иоанновича Анонимова. Церковь стала кафедральным собором. 20 апреля 1931 года о. Михаил был арестован по обвинению «за произнесение проповедей, мешающих весенне-полевой кампании», позднее обвинение было перефразировано: «в проведении антисоветской и антиколхозной агитации». Приговор к расстрелу о. Михаила (канонизирован в 2006 году) был приведен в исполнение 18 июня 1931 года на Архангельском кладбище города Казани. Церковь закрыли.

Храм передан Казанской епархии. В 2000-2003 годах отремонтирован, сооружен новый купол и построена колокольня. Первоначальный облик церкви утрачен.