В 1773 году мазунинцам Казанский Владыка выдал грамоту на возведение новой каменной церкви вместо обветшавшей деревянной. Таким образом, именно в Мазунино впервые в удмуртском крае зародилась традиция каменного строительства. Весь объем храма выложен к 1782 году, когда ещё на всей территории Удмуртии не имелось ни единого каменного здания. В 1785 году освятили придел, а ровно через 10 лет главный престол. Но вскоре оказалось, что «теплая церковь весьма тесна по необширности», ведь кроме мазунинцев, двести дворов, храм посещали жители из близ лежащих деревень, еще двести дворов и в 1814 году в селе Мазунино началось возведение нового грандиозного храма, явившегося важнейшим шедевром культового зодчества Удмуртии, памятником архитектуры европейского уровня.
Епископ Вятский пробовал советовать — просто расширить старый храм, но мазунинцы не послушались, для богатого села казалось тогда делом чести поставить новый, прочный и прекрасный храм, символизирующий процветание и единство своего благословенного поселения на берегу Камы. Высокий, большой храм нам сейчас кажется несоразмерным, но это сейчас, а в прежнем Мазунино считали так: богатое село — большой храм, ведь по размерам и красоте церкви соседи и проезжий люд судили о благосостоянии села, о достатке его жителей, их эстетических вкусах. В то время в Мазунино насчитывалось 200 дворов, 1800 жителей, пять водяных и пять ветряных мельниц, две коннообдирочные мельницы. Мазунинцы пахали и сеяли, разводили пчел, занимались сапожным, красильным и кузнечными ремеслами.
Этот храм был предложен для строительства в Ижевске, но там посчитали его слишком «пышным», что нисколько не смутило жителей Мазунино, и было решено возводить именно этот храм. В порыве благоговейных чувств мазунинцы отважились на настоящий подвиг – возведение небывало крупного не только для сел, но и для многих городов храма. Его размеры в плане 57х16 м. Автором проекта храма является известный зодчий Прикамского края Семен Емельянович Дудин. Храм является самым значимым произведением архитектуры Дудина в Прикамье.
Храм выстроен «Кораблем», который видно издалека. По сложности и гармоничности лепного декора Мазунинский храм не имеет равных в Удмуртии. Иконостас включал в себя 32 иконы. Было создано 20 настенных росписей в лепных клеймах. К сожалению, автор неизвестен. На полу было сделано оформление наподобие мрамора, местами с позолотой. Было 10 колоколов. В теплой части храма два придела – правый, был освящен в 1821 году в честь иконы Казанской Божьей Матери, левый придел освящен в 1839 году в честь святителей Афанасия и Кирилла, патриархов Александрийских. Главный престол, который находится в холодной части — Преображения Господня был освящен в 1846 году. К сожалению, снимков былого благолепия главного престола не сохранилось.
В 1936 году храм окончательно закрылся и использовался под хранение зерна и удобрений.
В 1998 году протоиерей Виктор Дмитриевский по благословению архиепископа Ижевского и Удмуртского Николая возглавил восстановительные работы – организовал субботники по очистке помещения и территории и ремонтные работы, начал богослужения.
В 2006 году по Указу президента Удмуртии А. А. Волкова была проведена реставрация наружной части храма. Храм восстанавливается, объем работ очень большой и в скором времени планируется установка иконостаса в левом приделе, освященном в честь святителей Афанасия и Кирилла.