Казанская церковь построена на месте прежней обветшавшей в 1875 г. Престола три: в верхнем этаже два – Казанской Божией Матери и Преображения Господня, в нижнем этаже Обновления Храма Воскресения Христова.
Из древней казанской церкви с. Чамерово происходят уникальные византийские иконы XII в. «Спас» и «Апостол Павел», хранящиеся ныне в Музее древнерусской культуры им. Андрея Рублёва в Москве.
Кирпичная, оштукатуренная церковь выстроена в русско-византийском стиле вместо кирпичного храма конца XVIII в. Здание стоит в центре села на берегу небольшой речки Сыроветки.
Отдельно стоящая колокольня выстроена в 1893 г. В 1903 г. храм и колокольня были соединены переходом, в результате чего структура здания из центрической превратилась в продольно-осевую. Крестовокупольный четырёхстолпный пятиглавый храм на высоком подклете обладает крупными монументальными формами. Мощный четверик со скругленными углами завершён полуциркульными закомарами. Центральный массивный световой барабан с крупной главой возвышается над малыми декоративными главами с восьмигранными барабанами.
С запада к храму примыкает узкий переход, объединяющий его с высокой трёхъярусной колокольней. Уменьшающиеся кверху ярусы звона увенчаны «короной» из килевидных кокошников и главой.
Декоративное убранство фасадов отдельных частей здания стилистически неоднородно. Фасады обработаны спаренными лопатками, высокие арочные окна – без обрамления, лишь тройные «византийские» окна верхнего храма и окна центрального барабана имеют скромные наличники.
Переход напоминает галерею, прорезанную двумя рядами полуциркульных окон и ниш. Нижний ярус колокольни и завершение выполнены в русском стиле; в оформлении верхних ярусов преобладают черты позднего классицизма.
В интерьере верхней и нижней церквей внутреннее пространство организуют подпружные арки, перекинутые между стенами и четырьмя стоящими в центре столбами. Центральный световой барабан верхнего храма перекрыт куполом. Двухэтажный первый ярус колокольни перекрыт крестовым сводом. В верхней церкви сохранилась клеевая живопись с традиционным набором сюжетов и системой их расположения, а также иконостасы. Чтимой святыней является икона Божией Матери «Казанская».