От всего комплекса зданий, существовавших некогда на Покровской горе, сохранилась, как ни странно, деревянная церковь. В 1815 году по указу Владимирской духовной консистории Троицкую церковь с приделом Варвары великомученицы перенесли на Успенское кладбище и освятили 25-26 ноября 1817 года в честь Успения Божьей Матери.

Постепенно деревянная церковь ветшала. В 1849 году был сломан придел Варвары великомученицы, а с 1883 года службы в церкви прекратились.

В 1904 году фабрикант и основатель городского музея Д.Г.Бурылин, получив разрешение Московского археологического общества, перенес церковь со старого Успенского кладбища ( улица Смирнова) на новое Посадское кладбище ( улица Фрунзе). Церковь была отреставрирована и открыта 15 января 1906 года. Д.Г.Бурылин передал в нее некоторые иконы и старинные предметы из своей коллекции.

Основные конструкции храма сохранились с конца ХV11 века. Успенская церковь относится к клетскому типу деревянных церквей, то есть по композиции близка к избе, к которой с востока примыкает алтарь, а с запада - притвор. Здание венчает высокая двускатная кровля, на которой установлена глава, покрытая деревянной черепицей - лемехом. Обшивка стен тесом и широкие окна появились в начале Х1Х века. Колокольня была пристроена в 1905 году, в ее оформлении заметно влияние стиля модерн, однако она неплохо сочетается с древним храмом. В декабре этого же года в деревянном здании при церкви устроили церковноприходскую школу в память Манифеста 17 октября 1905 года.

С середины 1920-х годов храм занимала православная община обновленческого направления. Однако впоследствии это движение резко пошло на спад. Народ не принял реформ в богослужебной практике и церковном уставе, которые предлагали обновленцы. В обновленческих приходах оставались небольшие группы верующих.

Летом 1935 года, "выполняя наказ избирателей", горсовет принял решение о закрытии Успенской церкви с передачей здания для переоборудования под молодежное общежитие машиностроительного завода. Однако, поскольку уже тогда церковь состояла в списке памятников архитектуры, первоначальное решение было пересмотрено и 22 октября того же года президиум облисполкома постановил передать здание в ведение областного музея для использования под музей истории города Иванова. Позднее на его основе был создан антирелигиозный музей, просуществовавший до 1941 года.

В 1942 году православная община направила письмо М.И.Калинину: "Группа православных христиан ходатайствовала в горсовете и облисполкоме о регистрации общины и открытии церкви. В обеих инстанциях получен отказ. Мы просим разрешить нам общественную молитву о наших детях, родных и близких, находящихся в армии и предоставить нам Успенскую церковь, которая занята антирелигиозным музеем. Культовое имущество, собранное в церкви из разных храмов, вполне пригодно для обрядов."

В том же году с письмом в облисполком обратились старообрядцы: " В данное военное время как и все, мы, старообрядцы, имеем на военном и трудовом фронтах близких себе людей... которые проливают свою кровь, жертвуя своей жизнью защищают от нашествия врага наше дорогое Отечество...Мы, как верующие люди, убеждены, что есть невидимая нам помощь, посылаемая от Бога людям, а о ниспослании Божьей помощи...мы не имеем возможности и места собраться и вкупе вознести свои горячие скорбные молитвы к Богу о скорейшем побеждении врага всей нашей дорогой Красной Армией. А посему мы решили обратиться к власти и просить о разрешении старообрядцам открыть какое-либо церковное помещение, где бы можно свободно просить Бога о скорейшем побеждении врага."

11 мая 1946 года древнюю церковь передали общине старообрядцев, после чего ее освятили в честь иконы Казанской Божьей Матери.Внутренне убранство храма создавалось заново, иконостас привезли из Шуи, из закрытой старообрядческой церкви, прихожане пожертвовали много старинных икон. С 1991 года церковь стала единоверческой. Сохранив старые обряды и порядок богослужения, община перешла в юрисдикцию Иваново-Кинешемской епархии.

В 2013 году началась реставрация церкви, в ходе которой под слоем старой штукатурки, были обнаружены фрагменты сохранившейся старинной живописи о существовании которой раньше никто не догадывался. Все работы были временно приостановлены, рассматривался вопрос о изучении и возможном восстановлении обнаруженной живописи. Реставрационные работы должны были продолжаться в 2016 и 2017 годах.

Вечером 18 ноября 2015 года церковь была уничтожена пожаром. Старый храм восстановлению не подлежит, но рассматривается вопрос о строительстве на месте старого храма его точной копии. При этом уцелевшие части старого храма будут использованы при строительстве нового или сохранены как реликвии.