Тот, кто оказывается на Невском проспекте, не может пройти мимо величественного здания с дугообразной колоннадой из 96 каннелированных колонн, охватывающих площадь полукругом подобно гигантским объятиям.
В отличие от традиционных православных храмов, собор лишён привычного парадного входа с запада: его северный фасад, обращённый к главной магистрали города, архитектор намеренно сделал «главным», украсив бронзовыми скульптурами и грандиозными порталами. Здание облицовано пудостским камнем — пористым известняком тёплого золотистого оттенка, добытым под Гатчиной. Над северным портиком высится стройный купол на высоком барабане, а по бокам от колоннады застыли фигуры святых, отлитые из бронзы.
Казанский собор был задуман императором Павлом I. В 1799 году государь объявил конкурс на проект нового придворного храма, который должен был заменить обветшавшую церковь Рождества Богородицы на Невском проспекте. В той небольшой церкви с 1721 года хранилась особо чтимая святыня — Казанская икона Божией Матери, привезённая в Петербург ещё при Петре I. Павел желал для неё достойного обрамления и, будучи гроссмейстером Мальтийского ордена, мечтал о храме, напоминающем римский собор Святого Петра. Из множества архитекторов его выбор пал на бывшего крепостного графа Строганова — Андрея Никифоровича Воронихина. Его проект не просто удовлетворял капризу монарха, но и остроумно решал главную градостроительную проблему: по православным канонам алтарь должен быть обращён на восток, из-за чего боковой фасад выходил на Невский. Воронихин спрятал его за монументальной полукруглой колоннадой, создав новую доминанту проспекта.
Закладка храма состоялась 27 августа 1801 года в присутствии уже нового императора — Александра I. Строительство велось исключительно русскими мастерами и из отечественных материалов, на чём настаивал Воронихин. Колонны вытёсывали из выборгского гранита, для купола впервые в России применили металлические конструкции, а наружные стены покрыли не штукатуркой, а плитами пудостского туфа, которые легко поддавались резьбе прямо на стройплощадке. Интерьеры украшали колоннами из карельского порфира и яшмы, добытой на Урале. В 1811 году, спустя десять лет, собор был освящён митрополитом Амвросием.
Внешнее скульптурное убранство создавали лучшие ваятели эпохи. Иван Мартос исполнил бронзовую фигуру Иоанна Крестителя, Степан Пименов — князя Владимира, а Василий Демут-Малиновский — Андрея Первозванного. Над северными вратами планировались гигантские бронзовые фигуры архангелов, однако Воронихин не успел осуществить этот замысел до своей кончины в 1814 году.
Грандиозные северные двери, ставшие одной из визитных карточек собора, являются точной бронзовой копией знаменитых «Райских врат» Лоренцо Гиберти из баптистерия во Флоренции — их отлил литейщик Василий Екимов по гипсовым слепкам, привезённым из Италии.
Подлинный расцвет собора связан с Отечественной войной 1812 года. Перед отъездом в действующую армию сюда приходил молиться Михаил Кутузов. Сюда же со всей России свозили трофейные французские знамёна, ключи от взятых крепостей и маршальский жезл генерала Даву — всё это разместили вдоль стен и колонн, превратив храм в пантеон воинской славы. В 1813 году прах самого Кутузова был торжественно погребён в северном приделе собора, а спустя четверть века перед зданием установили бронзовые памятники полководцам: Кутузову и Барклаю-де-Толли, выполненные скульптором Борисом Орловским.
Внутреннее убранство создавалось ведущими живописцами Академии художеств. Центральный иконостас по рисунку Воронихина изначально включал иконы кисти Владимира Боровиковского, Ореста Кипренского и Григория Угрюмова. Главной святыней оставалась Казанская икона Божией Матери, помещённая слева от Царских врат в драгоценном окладе из золота и драгоценных камней. В 1836 году архитектор Константин Тон заменил первоначальный иконостас на серебряный: металл был добыт казаками в 1812 году из французских трофеев и возвращён храму как символ искупления. Общий вес серебра составил около полутора тонн. 
Казанский собор — это храм, в котором вера, архитектура и история Отечества слились в нерасторжимое целое. Созданный бывшим крепостным, одобренный императором-рыцарем и освящённый в канун великой войны, он превратился из придворной церкви в пантеон русской воинской доблести. Его колоннада стала архитектурной рифмой к римскому собору Святого Петра, но суть осталась глубоко русской: здесь покоится прах Кутузова, звенят под сводами отголоски побед 1812 года, а чудотворный образ Богородицы напоминает о милости, хранящей страну в самые грозные времена.