La Catedral de la Icono de Kazán fue erigida en el centro del patio del Monasterio Femenino de Kazán de Yaroslavl entre 1835 y 1845. Ocupó el lugar de la antigua iglesia de Kazán, que fue demolida por su deterioro. La construcción se llevó a cabo con donaciones según el proyecto del arquitecto Abraham Ivanovich Melnikov en estilo neoclásico tardío. Los trabajos principales se realizaron de 1835 a 1838 bajo la supervisión del arquitecto provincial Petr Yakovlevich Pankov. Para la construcción de la catedral se utilizó ladrillo de la iglesia caliente desmantelada de la extinta parroquia de Borisoglebsk.

El edificio de la catedral está realizado en formas neoclásicas tardías. Columnas y semicolumnas adornan las entradas, los muros entre las ventanas y las cúpulas, que tienen forma de torres octogonales. En 1840, la catedral fue decorada por el taller de T. Medvedev, y se equipó con un iconostasio tallado de tres niveles. La consagración del templo tuvo lugar en 1845.

En mayo de 1837, el monasterio fue visitado por el heredero al trono Alexander Nikolaevich, futuro emperador Alexander II. En julio de 1892, el santo justo Juan de Kronstadt celebró una misa junto al arzobispo de Yaroslavl y Rostov, Ioanafan. En 1910, durante la celebración del 300 aniversario del monasterio, el servicio solemne fue presidido por el arzobispo de Yaroslavl y Rostov, Tikhon, quien más tarde se convirtió en Patriarca de Moscú y de toda Rusia. En octubre de 1916, el arzobispo de Yaroslavl y Rostov, Agafangel, futuro administrador patriarcal, sirvió en la catedral.

Después del levantamiento blanco en julio de 1918, el monasterio fue disuelto, los bienes confiscados y las monjas trasladadas al monasterio de Tolga. Desde 1919 hasta 1922, en el territorio del monasterio funcionó un campo de concentración. En 1928, se construyó un techo de hormigón armado para el segundo piso de la catedral, donde se instaló el Archivo Estatal de la Región de Yaroslavl. Las cúpulas y cruces de los templos fueron derribadas, y la campanario fue destruido.

A principios de la década de 1990, la Catedral de Kazán, aún no devuelta a la Iglesia, recibió gradualmente cinco cúpulas doradas. En 1997, se reanudaron los servicios, y la catedral se convirtió en un templo parroquial. En 1998, el monasterio fue reabierto, y en 1999, el archivo fue trasladado a Rybinsk, liberando la catedral. Comenzó su reconstrucción, apoyada por OAO 'Carbón Técnico de Yaroslavl' y su director general Vadim Yurievich Orlov. Se desmontaron los techos de hormigón armado, se restauraron las paredes, se hizo un suelo de mármol y se organizó un iconostasio. La pintura del altar fue realizada por los artistas yaroslavl Alexander Serikov, Mikhail Kirilchev y Alexey Smirnov, galardonados con un premio regional.

En la década de 2000, mientras se construía la Catedral de la Asunción, la Catedral de Kazán desempeñó temporalmente el papel de catedral, donde el arzobispo de Yaroslavl y Rostov, Kirill Nakhonichny, celebraba los principales servicios.

En la Catedral de Kazán se guarda una copia de la milagrosa icono de la Madre de Dios de Kazán y un sarcófago con las reliquias del santo Agafangel. También se ha creado un pequeño museo dedicado a la vida y el ministerio del arzobispo de Yaroslavl y Rostov, Mikhail.