Казанский собор был построен в 1801-1811 годах по проекту зодчего Андрея Воронихина. В ней предполагалось разместить икону Казанской Божией Матери, которую в Петербург привёз основатель города Пётр I.
Архитектор использовал собор святого Петра в Ватикане при создании Казанского собора, но о нём напоминает только полукруглая колоннада. Она формирует небольшую площадь и завершается огромными порталами слева и справа. Парадный портик отмечает не главный, а боковой вход, поскольку церковь ориентирована с Запада на Восток, а у Невского проспекта — такое же направление. По проекту, должна была быть построена и южная колоннада, но эта задумка не была реализована.
Над боковыми проездами на аттиках расположены барельефы «Источение воды Моисеем в пустыне» и «Воздвижение медного змия», над алтарём — «Вход Господень в Иерусалим». Двери входа с Невского проспекта копируют «Райские врата» Флорентийского Баптистерия. Чугунная ограда со стороны Казанской улицы была отлита по рисунку Андрея Воронихина.
В 1812 году после торжественного молебна войска отправлялись из храма на Отечественную войну. В 1813 году в Казанском соборе похоронили главнокомандующего русской армией Михаила Кутузова. В церкви хранились трофеи Отечественной войны: ключи от захваченных городов и крепостей, штандарты.
В 1837 году перед боковыми порталами были установлены памятники Кутузову и Барклаю де Толли работы скульптора Орловского. В 1932 году в здании открыли Музей истории религии и атеизма. В конце прошлого века церковь вернули Епархии, она стала Кафедральным собором Санкт-Петербурга. В понедельник-субботу храм открыт с 08:30 до 20:00, по воскресеньям — с 06:30 до 20:00.
