Строительство подворья в Санкт-Петербурге начали в 1904 году и завершили через шесть лет. Его проект разработал Василий Косяков. В состав этого комплекса входят здания пятиглавой церкви, для оформления которой был выбран «московский стиль». В него входит жилой дом и звонница. Кроме того, построили колокольню, нижний этаж которой занимает часовня.
Для возведения комплекса Староладожской Успенской женской обители (Петербургская епархия) выбрали место, где пересекаются Старо-Петергофский и Нарвский проспекты. Рядом находится Обводной канал. Строители сочетали лекальный и светлый отделочный кирпич, цемент и радомский песчаник. В 1910 году в церкви состоялось освящение главного придела Казанской иконы Божией Матери.
Когда к власти в России пришли большевики, в 1919 году они приняли решение о ликвидации монастырского подворья. Казанский храм стал приходским. В первой половине 20-х годов им управляла Петроградская автокефалия. Затем до середины 30-х – Патриаршей Церковь.
Храм закрыли в 1935 году, а потом его перестроили. В нем поместили швейную фабрику, а позже – цеха мебельного комбината. В конце 80-х Церковь получила здания комплекса для размещения там подворья Спасо-Преображенской Валаамской мужской обители. В 1994 году здесь завершили проводить реставрационные работы. Патриарх Всея Руси освятил в храме главный престол Казанской иконы Божией Матери.
Церковь оборудована боковыми приделами — северным, названным в честь преподобного Серафима Саровского, и южным – святителя Николая. Во время проведения богослужений в Казанском храме придерживаются монастырского устава, поэтому прихожане массово посещают эту церковь. Также известно о прекрасном хоре Валаамского подворья.