О храме напоминает доныне Казанский переулок; о дворе, где хранилось зерно — Житная улица. Обликом этот одноглавый храм с шатровой колокольней напоминал сохранившуюся церковь Успения в Казачьей слободе на Большой Полянке.

Храм XVII века сохранялся после перестройки в 1814 году, но до советского времени не дожил. Новое огромное церковное здание поднялось здесь (Большая Якиманка, 51) в 1876— 1886 годах, освящен храм был 21 сентября 1886 года. Строил

его — «тщанием местного настоятеля протоиерея Ключарева» архитектор Н.В. Никитин. Эта церковь, похожая скорее на крупный городской собор, была архитектурно-историческим мемориалом — памятником освобождения Болгарии от османского ига в ходе недавней русско-турецкой войны 1877— 1878 годов.

Массивный белый храм, поставленный в створе Большой Калужской улицы, был образцом «византийского» стиля, одного из вариантов поисков «национальной идеи» в архитектуре второй половины XIX века. Тяжеловатые формы, огромный световой барабан центральной главы, с полуциркульными арками, огромная апсида, декорированная в том же духе, — все это типично для «исторической» архитектуры 1880-х годов.

Трапезная, построенная в 1853—1855 годах по проекту П.Б. Буренина, и перестроенная в те же годы колокольня конца XVII века остались церкви в наследство от прежнего храма. Шатер колокольни Казанской церкви замыкал перспективы Большой Якиманки от центра. Церковь имела приделы Воздвижения (до 1814 года — Иоанна Воина) и Николая Чудотворца.

Интерьер храма с его беломраморными иконостасами, великолепно отделанный, вызывал восхищение современников. Казанская церковь считалась «обширнейшим из московских храмов».

В первой половине XIX века при поддержке московского митрополита Филарета при церкви возник попечительский совет о нуждах бедных прихожан. Казанский храм неоднократно упоминается в произведениях писателя Ивана Шмелева, который был его прихожанином в годы детства и отрочества. Отец Шмелева был старостой и ктитором церкви, приходскую жизнь, службы, праздники, прихожан и служителей храма писатель навеки запечатлел в своем «Лете Господнем».

В начале XX века в храме пел церковный хор под управлением известного регента тех лет Чмелева.