Село Верхнее Санчелеево было основано в 1700 году, первыми поселенцами были выходцы из Пензы. Село считалось большим и зажиточным.

В 1861 году здесь была поставлена деревянная Казанская церковь, она не вмещала и половины верующих, поэтому в 1896 году началось строительство каменной церкви. Новую церковь строили в течение 10 лет на общественные средства от сдачи земли в аренду, от продажи хлеба, выращенного на земле, которую общество выделило до окончания строительства церкви, окладные и подушные сборы, добровольные пожертвования.

Проект церкви разработал самарский епархиальный архитектор Тадеуш Северинович Хилинский. Церковь построена в стиле московского барокко XVII века.

11 июня 1905 самарский епископ Константин освятил новый храм в честь Казанской иконы Божией Матери.

В 1922 году из церкви были изъята церковная утварь из серебра, иконостас, 223 иконы, библиотека из 70 книг на общую сумму 88 тыс. рублей. Жители села спасли несколько икон от сожжения, спрятав их у себя.

В 1932 году церковь закрыли, в ней было устроено зернохранилище. Настоятель церкви отец Павел Помряскинский был репрессирован, расстрелян в Тобольске в 1937 году.

В 1970 году во время грозы в один из куполов церкви ударила молния и он был разрушен. 20 лет церковь стояла без крыши, дожди и снег полностью уничтожили уникальную роспись стен…

В 1991 году церковь была возвращен верующим, и началось ее возрождение. В восстановлении церкви принимали участие прихожане и жители села, большую помощь оказали многие предприятия и организации: ОАО "АВТОВАЗ", "КУЙБЫШЕВАЗОТ" , "АВТОВАЗТРАНС», администрация села. Восстановительные работы продолжаются.