12 июня 1709 года Пётр I подписал указ о строительстве в Нерехте собора из камня. Царь велел посвятить церковь Казанской иконе Божией Матери, нанять рабочих в Москве и сделать 200 тысяч кирпичей. Исследователи считают, что благодаря этому данный храм можно считать первым памятником победе русских войск под Полтавой в ходе Северной войны.
Работы по сооружению нерехтской церкви закончились к 1713 году. В 1780 году храм был расписан бригадой художников, в 1805-1806 годах его трапезная часть была перестроена. Колокольня высотой в 60 метров была построена в 1837-1848 годах. Звонница отметила собой древнюю часть и торгово-административный центр Нерехты XVII-XIX веков.
Церковь была закрыта в 1931 году и до сих пор не является действующей. В годы Советской власти храм приспособили под хлебокомбинат, лишили пяти куполов, ограды и апсиды.