В 1630-1640 годах, по благословению казанского митрополита Матфея, рядом с собором была построена белокаменная колокольня высотой более 50 метров. Она заменила деревянную звонницу, упомянутую в писцовых книгах XVI века, где значилось: «соборная колокольница на площади деревянная, а на ней колокол благовестный большой с очапом, да два колокола средние, да два зазвонные меньшие, все колокола Государевы казны». В первом ярусе колокольни находился самый большой колокол Казани, весивший около 24570 кг.

В XVIII веке колокольня была оснащена часами с боем, а рядом с ней, в ограде собора, находилась надвратная церковь Похвалы Пресвятой Богородицы, разобранная при архиепископе Казанском и Симбирском Амвросии Подобедове.

Колокольня примыкала к крыльцу трапезной части собора и имела пять ярусов, по высоте немного уступая башне Сююмбике. Три яруса огневидных кокошников поднимались от последнего яруса к основанию купола, который изначально был шлемовидным. По мнению М. Пинегина, колокольня сочетала татарский стиль с древнерусским: нижние этажи были построены под влиянием архитектуры башни Сююмбике, а верхние напоминали стиль колокольни Ивана Великого. Вместо крыши она была украшена различными теремками. Колокольня завершалась «прорезным крестом с венцом и голубицею Ноева ковчега».

В 1928 году колокольня Благовещенского собора была разрушена, и на её месте сейчас находится сквер, расположенный к югу от собора.

Под колокольней располагался храм, первоначально освященный в честь святой мученицы Ирины, который в конце XVIII века был закрыт из-за ветхости. Благодаря усилиям архиепископа Казанского Филарета, в 1832 году храм был восстановлен на средства казанского купца и городского головы Никифора Осиповича Чижова и освящен во имя казанского чудотворца святого Германа.