Третья "обыденная" церковь, построенная 4 октября 1552 года, называлась Спасской. Позже ее перенесли на ворота новой Спасской башни, строительство которой из белого камня началось в 1555 году. Церковь располагалась со стороны Кремля, на северной стороне башни. Ранее между церковью и башней был проход по стене, но после многочисленных пожаров и реконструкций проход был застроен для расширения храма. На древних схемах видно, что церковь являлась прекрасным образцом псковской архитектуры. Северная стена была украшена лопатками: изначально их было три, затем добавилось еще две. Крыша имела восемь скатов с одной главкой, а колокола размещались на небольшой звоннице. В 1836 году император Николай I, осмотрев руины храма, приказал его восстановить и передать в военное ведомство как полковой. Восстановленная церковь получила оригинальный иконостас, украшенный военными атрибутами, оружием и знаменами. В 1894 году со стороны Ивановской площади был сделан новый вход с небольшим шатром и куполом, поскольку над самим храмом купола уже давно не было. После революции в здании церкви разместился армейский клуб, а сейчас оно пустует. У Спасской башни есть еще одна достопримечательность, вечевой "сполошный" колокол, единственный в городе, который всегда оставался на своем месте. Ранее рядом с ним висели более мелкие колокола Спасской военной церкви.

Особого внимания заслуживает история часовни, пристроенной к Спасской башне. На южной стене башни со стороны Ивановской площади с древних времен находился образ Спаса Нерукотворного, написанный на доске, аналогичный изображению на знамени Иоанна Грозного. Легенда гласит, что эта икона пережила все пожары, холода и дожди, оставаясь невредимой. В 1863 году, когда кафедральному собору построили новое крыльцо, перед башней возвели часовню-павильон, аналогичную крыльцу, для сохранения иконы. В 1907 году купец П. Щетинкин построил часовню в древнерусском стиле. Часовня была шатровой и гармонировала как со Спасской башней, так и с башней Сююмбике. Именно с нее в 1927 году началось уничтожение казанских храмов. Теперь на месте часовни пробиты ворота. Ранее они были коленчатыми, и их следы видны на восточной и западной стенах башни. Сама икона сохранилась и сейчас находится в храме Ярославских чудотворцев над ракой святого Гурия.