Петропавловская церковь – один из старейших православных храмов Казани, его основание относится к периоду формирования в городе русского населения, вскоре после взятия Казани войсками царя Ивана IV Васильевича в 1552 г. и присоединения территории Казанского ханства к Русскому (Московскому) государству. В то время церковь была деревянной и, очевидно, небольшой. Она относилась к посадским приходским храмам, которых тогда в Казани появилось довольно много.

В XVI–XVII вв. территория вокруг крепости (Казанского Кремля) входила в границы посада, была обнесена деревянной острожной стеной с башнями и воротами. На посаде жили ремесленники, торговцы, стрельцы. Церкви являлись центрами посадских «кварталов», где нередко жили переселенцы из каких-то определенных мест, составлявшие своего рода «землячества».

В историческом документе, Писцовой книге города Казани 1566-1568 гг., читаем (в той части, где описывается застройка, прилегающая к улице Воскресенской, шедшей по гребню кремлевского холма): «Церковь верховных апостол Петра и Павла, а другая церковь теплая Козьма и Домьян, а поставленье и все церковное строенье петровского попа Василья да мирское, а у церкви двор дьяконов Окинфеев…». Также упоминается еще «петровский» поп Иван. Запись свидетельствует, что церковь не была ружной, то есть ее устроили и содержали за счет прихода, а не на «ругу» – средства из казны. Храм являлся «холодным», «летним», дополнялся отапливаемой церковью свв. Космы и Дамиана.

Недалеко располагался городской торг, а между ним и церковью указано: «На посаде у верховных апостол Петра и Павла за торгом на площади государева царя и великого князя светлица выездная». Вокруг храма, в сторону улицы Воскресенской и по направлению к Проломным воротам посада стояли многочисленные дворы архиерейских служителей и посадских людей, ремесленных и торговых – рыбника, пирожников, калачников, хлебников, кирпичников, горшечника, плотника и др. В таком виде Петропавловская церковь просуществовала до 1720-х гг. По одному из источников XVIII века церковь свв. Космы и Дамиана «на воротах» была перестроена в кирпиче до создания нового Петропавловского собора и освящена в 1708 г. (по другой версии в 1704 г.). Название «на воротах» она получила потому, что на первом этаже здания церкви находились каменные лавки (палатки), а под алтарем арочный вход на двор, к погосту Петропавловского собора. В Петропавловском соборе «следами» существования первоначальной церкви были серебряный позолоченный крест 1693 г., украшенный жемчугом и драгоценными камнями, Евангелие 1717 г. и др.

Вокруг церкви в XVI-XVIII вв. был погост (приходское кладбище), которое существовало и при новом соборе, захоронения подходили непосредственно к стенам церкви. Оно постепенно исчезло под постройками и при благоустройстве территории. При императрице Екатерине II, со второй половины 1770-х гг. были запрещены погребения на погостах внутри города, было устроено городское кладбище, однако захоронения священнослужителей у алтарной части храма продолжались. В советское время территория была закатана в асфальт. Несомненно, что на церковном кладбище упокоился не один десяток священников и прихожан, о чем свидетельствуют археологические раскопки, проведенные во время реставрации собора.

История строительства собора до сих пор «хранит» некоторые тайны, ставит вопросы. В XIX-XX вв. устойчиво бытовало предание (оно и сейчас сохраняет свою популярность), связывавшее строительство великолепного, крупномасштабного Петропавловского собора с посещением Казани императором Петром I в июне 1722 года по пути следования по Волге в Каспийское море – в Персидский поход.

Сохранилось завещание Михляева 1728 г., в нем он выражал свою волю: похоронить его при Петропавловском соборе; жене и духовному отцу священнику Ивану Изотовичу – поминать душу его и родителей в церковных молитвах, отдать свой двор со всем каменным и деревянным строением и 34 лавками в Петропавловскую церковь в вечное владение (с возможностью его наследникам, жене Евдокии Ивановне и ее племяннику Афанасию Дряблову выкупить эту недвижимость – «только бы не было в том церкви святой обиды») и т.д. Однако домовладение Михляева осталось за его наследниками, что породило спор их с епархиальными властями, которые в 1730-е гг. устраивали в соседстве с Петропавловским собором по Воскресенской улице духовную семинарию. По указу Сената 1735 г. наследники Михляева должны были отдать 3 тыс. руб. на ее строение, «а буде они тех денег не отдадут, тогда тот двор и лавки отдать к той семинарии». Иван Афанасьевич Михляев был погребен вместе со своей женой Евдокией Ивановной (? – 1740) и дочерью Анной в семейной усыпальнице под соборной колокольней. В 1930-е годы она была разорена, восстановлена в 2005 году. Бывший дом Михляева с 1770-х гг. перешел в городскую собственность, Казанскому приказу общественного призрения, в XIX – начале XX вв. в нем в разные годы находились трактиры, гостиница, свечное заведение, в советский период дом относился к швейной фабрике. В настоящее время планируется реставрация и музейное использование исторического здания; впервые этот вопрос был поднят в 1890-е гг.

К XIX-му столетию Петропавловский собор являлся одним из самых известных храмов Казани, однако уже пережил немало драматических событий и постепенно ветшал. В 1742 и 1749 гг. собор пострадал от пожаров, но конкретных документальных свидетельств об этих событиях нет. В июле 1774 г. был разграблен во время штурма Казани войсками Емельяна Пугачева.

Не известно, когда храм приобрёл статус собора, сразу после постройки или позднее, но к началу XIX века это уже было фактом, его именовали именно так.

По крупным казанским пожарам 1815 и 1842 гг. имеются сведения об ущербе, нанесённом Петропавловскому собору, о восстановительных работах и поновлениях. Особенно сильно пострадал собор во время сокрушительного городского пожара 1815 г. Выгорели нижний Сретенский храм, приделы на обоих ярусах, но верхний - главный - ярус собора остался целым. В ходе ремонта был вновь построен иконостас Сретенского храма.

В мае 1825 г. архиепископ Казанский и Симбирский Амвросий (Протасов) осмотрел Петропавловский собор в связи с предполагавшимся прибытием в Казань императора Александра I, после чего было постановлено: «церковь и колокольню снаружи в прежнем виде раскрасить» (за 2680 руб.), «возобновить» наружные иконы, «которых на церкви и на колокольне сочтено до 70 штук» (700 руб.), «иконостас внутри церкви и образа на стенах следует промыть и облупившиеся иконы возобновить, также внутренние стены расписать колерами» (1500 руб.) и др.

Визит императора не состоялся (в декабре того же года Александр I скончался), а работы были произведены частично. В 1825 г. известный казанский художник В.С.Турин заново написал иконы на железных листах на наружных стенах храма. Им же были созданы иконы для иконостаса Сретенского храма, а также, вероятно, обновлены некоторые из икон внутри Петропавловского храма - в иконостасе и в трапезной. В начале XIX века фоны икон (кроме храмовой иконы апостолов Петра и Павла) были позолочены.

Северный придел верхнего этажа был возобновлён в 1828 г. на средства серпуховского купца А.Варгина. Нижний придельный храм во имя Рождества св. пророка Иоанна Предтечи ещё до пожара 1815 г. был обращен в квартиру для священнослужителей (1813 г.). Но после пожара 1842 г. этот придел был возобновлён, а в 1848 г. отремонтирован на средства купчихи И.Зайцевой и переосвящен во имя Божией Матери Неопалимой Купины. В этот же период по проекту архитектора М.П.Коринфского была построена ограда Петропавловского собора с южной стороны двора.

Значительные работы по обновлению убранства Петропавловского собора проводились - в основном, внутри верхнего храма – в 1864-1867 гг., при церковном старосте Василии Николаевиче Унженине. Он вложил собственные средства, 5 тыс. руб., и приложил много стараний для сбора пожертвований.

В 1864-1865 гг. был полностью разобран и затем собран главный иконостас, заменены его обветшавшие части и сделано новое золочение всей конструкции. В алтаре были вновь устроены престол, жертвенник, сень над престолом, киоты у клиросов, рамы для многих икон и т.д. Оценка работ составила 11 тыс. руб. серебром.

Исполнителем являлся Михаил Александрович Тюфилин – выходец из арзамасских цеховых, потомственный резчик иконостасов и позолотчик. К моменту работ в Петропавловском соборе Тюфилин уже имел в своем тонком ремесле достаточный опыт и мастерство. В 1864 г. вошел в купеческое сословие, в 1866-м получил большую серебряную медаль на губернской выставке сельскохозяйственного (кустарно-прикладного) производства. Тюфилин на несколько десятилетий стал в Казани и Казанской губернии главным мастером по созданию и ремонту иконостасов, различной церковной деревянной резьбе и позолоте.
В 1865-1866 гг. художником Николаем Мегунтовым учеником Московского училища живописи и ваяния, были выполнены новые изображения на железных листах (тоже новых), вставленных в лепные алебастровые рамы на внутренних стенах собора. Прежние потемнели от времени и пожаров. Мегунтовым исправлял и повреждения лепнины.
Сами стены покрыли масляной (клеевой) краской – в алтаре голубой, в центральной части храма светло-желтой, в трапезной бледно-розовой.
В иконостасе были поновлены иконы местного ряда - Иерусалимская икона Божией Матери, Господа Вседержителя, Успения Божией Матери, а все остальные, за исключением храмового образа, свв. апостолов Петра и Павла, переписаны заново лучшим тогдашним казанским иконописцем, Тимофеем Терентьевичем Гагаевым, за 3300 руб. серебром.

В нижнем Сретенском храме был отремонтирован и позолочен иконостас. В 1867 г. в мастерской тульского купца Льва Алексеевича Лялина было позолочено паникадило верхнего храма собора. Но состояние здания вызывало опасения: в стенах существовали глубокие трещины, разрушался фундамент и т.д. Вследствие этого в 1860 г. был закрыт верхний придел, а помещение нижнего совершенно отошло от здания.

В 1870-1880-е гг. появились первые фотографии Петропавловского собора. Эти виды были сделаны с южной стороны храма (в отличие от изображений предыдущего периода, показывавших собор с севера), перед которой с середины XIX века сформировался довольно просторный двор. Сюда переместился главный вход на территорию храма. Снимки запечатлели и ограду Петропавловского собора, построенную по проекту М.П. Коринфского, с кирпичными воротами и цоколем, столбами и деревянными конструкциями между ними.

В 1888 – начале 1890 гг. была проведена первая масштабная реставрация и капитальный ремонт Петропавловского собора, с ориентацией на первоначальный вид сооружения и с воссозданием многих утраченных к тому времени элементов.

Ремонтно-реставрационные работы производились по проекту и под наблюдением Михаила Ниловича Литвинова, который в 1886-1890 гг. состоял на должности казанского городского архитектора, после окончания Института гражданских инженеров в Санкт-Петербурге. На первой стадии проектирования была проведена тщательная экспертиза состояния всех фундаментов, конструкций, кирпичной кладки собора и колокольни.

Значительные работы были проделаны во время реставрации 1888-1890 гг. по наружному и внутреннему убранству собора и колокольни, а также по благоустройству парадной части входного двора.
Фасады собора были оштукатурены и затем окрашены желтой краской, на фоне которой ярко выделялся многоцветный декор, обновленный с соблюдением первоначальной полихромии. Были восстановлены белокаменные резные детали, сделан (заменен на прежних местах) лепной декор, с прекрасной проработкой и деталировкой. На южной, западной и северной стенах на втором ярусе установили девять изразцов. В оконных проемах собора поставили новые рамы с остеклением в виде шестиконечных крестов, образованных переплётами; с заполнением крестов в алтарной части жёлтыми стеклами, а на остальных окнах синими.

Кровлю заново перекрыли листовым белым железом (использовалось и новое, и старое железо), сделана в форме паркета, окрашена «шахматным» рисунком в голубой и зелёный цвета (позднее изменены на синий и белый). Крест на главе собора, венчающая его корона и поддерживающие цепи были позолочены.

На стенах собора и колокольни были поновлены и частично переписаны все иконы (87) на листах железа. Проведена реставрация колокольни. Фундамент ее оказался рыхлым, кирпичи по стенам в некоторых местах вывалились, высеченные из камня и вылепленные из алебастра украшения попортились, а от часов XVIII века остался только один циферблат. В ходе работ был подведен новый фундамент, стены с декором отремонтированы, оштукатурены и окрашены; сделана новая кровля ярусов и главок с позолотой верхней главки и креста. На колокольне установили часы работы казанского мастера, купца Петра Ионовича Климова. В нижнем ярусе колокольни были отремонтированы часовня над фамильным склепом храмоздателя И.А. Михляева и сам склеп.

У собора появилась новая ограда, на месте прежней (середины XIX века). На перестроенном кирпичном цоколе были сделаны железные столбы из изогнутых прутьев с железной решеткой между ними. Ворота ограды были также выполнены из железа с решетчатой верхней частью. На столбах и воротах установили иконописные фигурные изображения на жести.

Двор был вымощен с южной и восточной сторон булыжником; с западной стороны сделан ступенчатый спуск на Малую Проломную улицу (ныне ул. Профсоюзная). Кроме собора и колокольни на церковном участке находились квартиры причта, каретник, другие служебные и хозяйственные постройки.

На рубеже XIX – XX столетий Петропавловский собор прочно занял место в галерее фотографий и открыток, являлся одним из самых популярных объектов фотосъемки в Казани, хотя диапазон ракурсов был довольно ограниченным из-за местоположения собора. Виды всегда представляют собор с юга, со стороны ограды и переднего двора; могут включать прилегающий переулок со зданием женской Мариинской гимназии и «жанровые эпизоды» с людьми. Во дворе собора видим палисадники, с постепенно появляющейся растительностью.