Храм воинской славы и один из крупнейших соборов Петербурга был возведен по проекту архитектора А. Н. Воронихина в стиле ампир. Главный фасад собора выходит на Невский проспект полукруглой колоннадой, которая состоит из 96 тринадцатиметровых колонн коринфского ордера. Главная святыня собора - Казанская икона Божией Матери. В храме находится место захоронения М. И. Кутузова.
Собор был построен в 1801-1811 годах для хранения чтимого списка чудотворной иконы Божией Матери Казанской. Икона и ныне является его главной святыней.
Здание храма, спроектированное архитектором А. Н. Воронихиным, несёт в себе черты европейской классической архитектуры, в частности, собора Святого Петра в Риме, и в то же время здесь явно прослеживается русский архитектурный стиль с элементами эклектики и классицизма.
27 сентября 1811 года, в присутствии императора Александра I, митрополит Амвросий освятил Казанский собор.
«Торжество сие происходило самым блистательным образом... Начиная от Зимнего дворца до самого нового собора, стояли в порядке войска здешнего гарнизона. Все места со всех сторон усеяны были народом, к стечению которого благоприятствовала также прекраснейшая погода», - газета «Северная почта», 1811 год.
Возведение собора шло в течении 10 лет и на тот момент он являлся крупнейшим храмом Санкт-Петербурга.
Собор выполнен в форме латинского креста. По православной традиции, его алтарная часть обращена на восток. На Невский проспект направлен северный фасад собора, к которому примыкает грандиозная колоннада из 96 колонн, поставленных в четыре ряда, высотой около 13 м и весом до 30 тонн каждая. Эти огромные колонны составлены из блоков камня, привезённого со специальных каменоломен в Гатчине, пригороде Санкт-Петербурга. Портик посреди колоннады украшен бронзовыми фигурами Иоанна Крестителя, Апостола Андрея Первозванного, святых князей Владимира и Александра Невского. Во внешнем оформлении собора также использованы живописные рельефы. Храм венчает овальный купол с позолоченным крестом, возносящимся на высоту 71,5 метра.
Так как храм был полностью достроен к окончанию Отечественной войны 1812 года, он приобрел значение памятника русской воинской славы, став пантеоном героев тех битв. В 1813 году здесь был похоронен полководец М. И. Кутузов и помещены ключи от взятых городов и другие военные трофеи. Значительно позже, в 1837 году, перед полукруглой колоннадой были установлены памятники русским полководцам: Барклаю де Толи и Михаилу Илларионовичу Кутузову.
Со течением времени в честь Казанского собора своё название получили: Казанская улица, Казанский мост на пересечении Невского проспекта и канала Грибоедова и Казанский остров в дельте Невы.
После революции 1917 года с купола Казанского собора сняли крест. На его месте установили позолоченный шар со шпилем.
В 1932 году в здании открылся Музей истории религии и атеизма. Казанскую икону Божией Матери перенесли в храм на Сенной площади, потом - в церковь на Смоленском кладбище, и наконец - в Князь-Владимирский собор Александро-Невской лавры, откуда ее вернули в Казанский собор.
Богослужения в соборе возобновились в 1992 году, позже на купол был возвращен и золотой крест.
С 2000 года Казанский собор — кафедральный собор Санкт-Петербургской епархии Русской Православной Церкви.
