Каменный однопрестольный Тихвинский храм был построен между 1646 и 1685 годами. С самого начала в нем находилась Тихвинская икона Божией Матери, в честь которой он и назван, но только в 1844 году.
Средства, полученные от богомольцев, позволили в 1898-1900 годах провести расширение и реконструкцию храма, в результате чего его архитектурный облик приобрел формы и декор, характерные для конца XIX века.
К середине XIX века храм оказался внутри Татарской слободы и его приход был невелик.
Тихвинская церковь была действующей до 8 октября 1938 года.
В дальнейшем храм был разорен и на метр ушел в землю из-за напластования вокруг нескольких слоев асфальта.
В 1996 году силами верующих началось возрождение Тихвинской церкви.
Храм был возвращён Казанской епархии в 1997 году и передан общине кряшен.
В настоящее время Тихвинская церковь является центром всех кряшенских приходов Татарстана.
При храме действует воскресная школа, народный хор, проводится работа по переводу на кряшенский язык книг Священного писания.
В 2015 году при храме открылся музей истории и культуры кряшен.
Богослужение в храме ведётся в основном на церковно-кряшенском языке.
