Dekorację malarską wnętrza kopuły („Ewangeliści”) wykonał Maksim Zjazin – absolwent Akademii Sztuk Pięknych w Petersburgu, który od 1881 wykładał w seminarium w Irkucku, a także uczył rysunku w szkole technicznej i szkole zawodowej w tym mieście. Konsekracji świątyni w dniu 9 kwietnia 1892 dokonał biskup Makary (Darski). Głównej kaplicy nadano wezwanie całej świątyni (Kazańskiej Ikony Matki Bożej), zaś bocznym Mikołaja Cudotwórcy i Innocentego Irkuckiego – pierwszego biskupa eparchii irkuckiej. Świątynię wybudowano w obowiązującym ówcześnie stylu rosyjsko-bizantyńskim, przez co cerkiew wyraźnie odróżniała się od innych świątyń w mieście.
Po rewolucji październikowej cerkiew była otwarta jeszcze przez 18 lat, a zamknięcia jej dokonano dopiero 20 czerwca 1936. Po tej dacie wielokrotnie zmieniali się zarówno właściciele, jak i zastosowanie budynku, co prowadziło do jego niszczenia. 4 lutego 1975 budowla została wpisana do lokalnego rejestru zabytków, zaś pod koniec 1980 Rada Regionalna Irkuckich Deputowanych Ludowych zdecydowała o jego odbudowie. Projekt renowacji opracował architekt irkucki L. I. Gurowoj.