В старину Преображенский храм находился рядом с перевозом через р. Оку и причалами. В половодье вода доходила до входа в церковь. В описи 1626 г. он упоминается как «Преображение Спасово на Подоле с приделом Рождества Пречистой Богородицы, древян, клетцки, в старом остроге на Подоле».
Существующий храм с приделом во имя Казанской иконы Божией Матери начали строить в 1709 г., а завершили работы в 1717 г. С этого момента, несмотря на то, что официально церковь называлась Спаса Преображения «что под горой», она чаще упоминается как Казанская. Главной вкладчицей храма являлась царевна Наталья Алексеевна, пожертвовавшая на постройку 1000 руб. Были также и другие знатные жертвователи: стольник Д.А. Мансуров – 100 руб.; боярин Б.П. Шереметьев – 2 руб.; князь А.Д. Меньшиков – 11 червонцев золотых. Одним из крупных вкладчиков был митрополит Иона (Васильевский), ранее служивший при Казанском храме протоиереем.
В 1802 г. был устроен придел в честь Положения ризы Господней и построена колокольня. Храм неоднократно перестраивался, в результате чего превратился в своеобразный разноплановый ансамбль. Колокольня, примыкающая к трапезе, трехъярусная. Вход в храм через колокольню украшен портиком. Храм был увенчан пятью главами, главная – выше других, на двойном восьмиугольном трибуне. По обеим сторонам настоящего храма были боковые входы в виде галерей, сейчас эти галереи не сохранились.
В начале 30-х гг. ХХ в. в Казанском храме служили священномученик Павлин (Крошечкин) и священномученик Димитрий (Добросердов).
Храм был закрыт в 1933 г. В 1934 г. с колокольни сбросили колокола. С 1938 г. в храме разместилась Калужская скульптурная фабрика. Во время Великой Отечественной войны в период оккупации в глубоких подвалах храма укрывались калужане. Верх колокольни был сбит артиллерийским снарядом.
8 апреля 1996 г. храм был передан Калужской епархии. На Крестопоклонной Неделе в 1998 г. был освящен кованый четырехметровый крест. К вечеру Страстного Четверга крест был водружен на семидесятиметровую высоту колокольни. 18 июля 1998 г., в день памяти преподобного Сергия Радонежского, были освящены и подняты на колокольню новые колокола. С 19 августа 2011 в храме начались регулярные богослужения.
