Курский Сергиево-Казанский собор является выдающимся образцом церковной архитектуры второй половины XVIII века. При подъезде к Курску с юга по железной дороге или с востока по автодороге, на высоком холме над долиной реки Тускарь можно увидеть синие купола собора, украшенные золотыми звездами. Этот собор придаёт городской застройке особый характер, подчеркивая её уникальность. Строительство храма началось в 1752 году.

В летописи собора говорится: "В деле о церкви указано, что храм заложен в 1752 году, но кто именно его заложил, сведений нет; также отсутствуют план и фасад храма". В летописи также отмечено: "Неизвестно, с какого времени и сколько лет, но до постройки нынешнего храма на этом месте существовала церковь во имя Сергия Радонежского. Это подтверждает каменный столп с крестом, расположенный на южной стороне от собора, вероятно, на месте престола прежней церкви. Старожилы утверждают, что Сергиевская церковь была деревянной и одноэтажной и сгорела во время пожара".

После пожара, расчищая место, в углях нашли Казанскую икону Божией Матери, не повреждённую огнём. Это сочли чудом, и было решено построить новый двухэтажный храм. В нижнем этаже разместили храм во имя Сергия, а в верхнем, в честь Казанской иконы. Верующие обратились к епископу Белгородскому и Обоянскому Иоасафу за благословением на строительство. Епископ не только дал благословение, но и освятил место закладки храма. Это подтверждает святой антиминс, найденный на престоле нижнего храма. Протоирей Лащенков пишет: "При снятии престола во имя Сергия обнаружили антиминс, освящённый в 1752 году епископом Иоасафом".

В "Описании Курского наместничества" говорится: "Церковь Сергия, построенная усилиями купца Карпа Первышева, превосходит другие по великолепию". В "Летописи" И. Лащенкова указано, что помощником Первышева был купец Исидор Мошнин. После его смерти в 1762 году, его обязанности взяла на себя жена Агафия. В "Курских губернских ведомостях" за 1907 год упоминается, что Мошнин имел кирпичные заводы и был подрядчиком. В память о чудесном спасении Прохора Мошнина в нижнем храме устроен придел во имя Серафима, а на месте его падения установлена сень с иконой и лампадой.

Ключарь И. Лащенков в "Летописи" (1896) упоминает архитектора Растрелли как возможного автора проекта собора, основываясь на словах императора Александра Николаевича. Однако, списки работ Растрелли, найденные З. Батовским, не подтверждают это. Пока не найдено имя истинного автора, собор относят к "школе Растрелли".

До 1830 года вход в верхнюю церковь был по наружной лестнице. В 1830 году по проекту архитектора Грознова была пристроена лестничная клетка в ампирном стиле, что ухудшило вид собора с запада. Освящение храмов происходило в разное время: нижний храм был освящён в 1762 году, а верхний, в 1778 году. Разрыв между освящениями связывают с изготовлением иконостаса, автор которого неизвестен.

В середине XX века храмы были переосвящены: верхний, во имя Сергия, нижний, в честь Казанской иконы. Иконостас, высотой около 20 метров, поражает богатством и изяществом. Он разделён на три яруса с орнаментированными колоннами и фигурами ангелов. В соборе сохранились старинные предметы, включая напрестольное Евангелие в серебряном окладе, отпечатанное при Петре Великом и патриархе Адриане.