22 июня 1843 года между Гостиным рядом и комиссариатскими строениями на восточной оконечности Крепостной горы было отведено место под закладку нового храма; 8 июля 1843 года при большом стечении народа состоялась торжественная церемония закладки храма, который освятил епископ Кавказский и Черноморский Иеремия (Соловьёв).

В 1847 году постройка храма была завершена, указом Святейшего Синода ему был присвоен статус кафедрального, а 22 октября состоялось его освящение.

В 1858—1873 годах по индивидуальному проекту ставропольского архитектора Павла Воскресенского к западу от собора была построена четырёхъярусная колокольня высотой 98 метров.

В цокольном этаже Казанского собора нашли упокоение уважаемые люди города.