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 Дмитрий Геннадьевич Бурылин, получив разрешение Московского археологического общества, перенёс церковь со старого Успенского кладбища (улица Смирнова) на новое Посадское кладбище (улица Фрунзе). Церковь была отреставрирована и открыта 15 января 1906 года. Дмитрий Геннадьевич Бурылин передал в неё некоторые иконы и старинные предметы из своей коллекции.
Основные конструкции храма сохранились с конца ХVII 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 тёсом и широкие окна появились в начале ХIХ века. Колокольня была пристроена в 1905 году.
В декабре этого же года в деревянном здании при церкви устроили церковноприходскую школу в память Манифеста 17 октября 1905 года.
Летом 1935 года, "выполняя наказ избирателей", горсовет принял решение о закрытии Успенской церкви с передачей здания для переоборудования под молодёжное общежитие машиностроительного завода.
Позднее на его основе был создан антирелигиозный музей, просуществовавший до 1941 года.
11 мая 1946 года древнюю церковь передали общине старообрядцев, после чего её 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.