В XVII веке перед ним находилась одноименная Борисоглебская площадь.
Указ о построении каменного собора был подписан Петром I 12 июня 1709 года - за две недели до решающей битвы со шведами под Полтавой.
Строительство собора велось с 1709 по 1713 год. В 1805-1806 годах собор перестраивался в своей трапезной части.
Пострадавший в годы "богоборчества" собор дошел до наших дней в сильно измененном виде: лишенный пятиглавия, апсиды, ограды и обстроенный поздними пристройками, он был приспособлен под хлебокомбинат.
Ныне наиболее полное представление о памятнике и его роли как в общегородской застройке, так и в ансамбле центральной площади дают лишь старые фотографии.
В соборный комплекс входили ограда с часовней на северо-восточном углу (не сохранилась) и 60-метровая соборная колокольня, строительство которой растянулось на одиннадцать лет, начиная с 1837 года.
По своим архитектурным формам колокольня явилась подражанием колокольне в Костромском кремле, сооруженной по проекту С.А. Воротилова и поражавшей современников своей торжественностью и пышностью.
Роспись Казанского собора относится к 1780 году и выполнена М.А.Сопляковым с бригадой. Те фрагменты, что просматриваются из-под побелки, свидетельствуют о близости их к росписям Владимирской церкви. Выполнен проект реставрации собора, к осуществлению которого можно будет приступить после вывода из него хлебокомбината.