Одна из версий появления названия «на Студенце» гласит, что оно произошло по дороге, шедшей мимо храма к Белому морю (в просторечии — Студеному).

Деревянный храм в этой местности упоминается в документальных источниках в 1672 году. Через четверть века началось возведение каменной церкви, окончание строительства которой датируется 1702 годом. Главный престол во имя Казанской иконы Божией Матери впервые упоминается в 1718 году. Во второй половине XVIII века была возведена ажурная трехъярусная колокольня храма, которая стояла обособленно.

Храм святителя Николы был закрыт в начале 1930-х годов. Колокольню взорвали, здание сильно переделали. Снос храма продолжился до 1937 года, но так и не закончился: в здании разместили фабричное общежитие.
В 1965 году произошла очередная попытка сноса храма для освобождения места под жилой дом, но церковь удалось спасти благодаря протесту общественности. После чего здание решили отреставрировать.

Храм был возвращен верующим в 1992 году, богослужения стали регулярно проводиться с 1996 года. Именно в это время единоверцы стали «владельцами» храма. Службы в нём совершаются по старому обряду.