На этом месте стояла деревянная церковь, возведенная за три дня сразу после взятия города. Здесь многие века совершались рукоположения священников и епископов. В соборе молились почти все российские императоры, члены царской семьи и многие известные личности. Например, дважды служил литургию здесь Иоанн Кронштадский. Собор обладал ценным собранием старопечатных книг. В советское время большинство из них оказалось в разных музеях и в библиотеке Казанского Университета. Богатейшее собрание икон и святынь было разграблено, многое утеряно безвозвратно. Купола собора были разрушены пушечными выстрелами большевиков. Храм восстановили полностью только в конце 80-х незадолго до перестройки. На сегодняшний день собор полностью восстановлен внутри и снаружи.