Вскоре после строительства собора, к северо-востоку от него возвели 49-метровую 6-ярусную колокольню. Во втором ярусе, в нишах юго-восточной и северо-западной углов четверика, стояли скульптурные изображения Евангелистов. Многоцветный барочный декор колокольни не уступал собору, под каждым из 8 окон «фонаря» колокольни в квадратном углублении расположены синие, с желтыми и белыми цветами изразцы в форме звездочки, над каждым окном колокольни, во всех её ярусах белокаменные кокошники.
В 1888—1890 годах в предпоследнем ярусе установили часы работы Петра Ионовича Климова. До революции на колокольне было 10 колоколов, на самом большом была надпись, «В благословенное царствование, Благочестивейшего Самодержавнейшего Государя Императора Александра Павловича и всея России, с благословения Преосвященнейшего Амвросия, Архиепископа Казанского и Симбирского и разных орденов кавалера, перелит сей колокол в царствующем граде, Казани, к соборной церкви святых апостолов Петра и Павла. Весом 189 пуд. 34 фунта. Меди 161 пуд. поступило из прежнего разбитого большого колокола, а остальное добавлено, равно и за переливку заплачено сбором от доброхотных дателей. Лил сей колокол казанский купец Иван Ефимов Астраханцев 1825 года». На колоколе были барельефные иконы, с северной стороны Сретение Господне, с южной Казанская икона Божией Матери, с западной святых апостолов Петра и Павла, с восточной образ Благовещения с предстоящими казанскими святителями, святых Гурием, Германом и коленопреклоненным Варсонофием.
На втором колоколе надпись, «сей колокол отлит в царствующем граде Казани, в заводе, Серея Корнилова, к церкви Петра и Павла, пожертвованием Петра и Николая Молоствовых и усердием прихожан и старанием протоиерея Виктора Петровича Вишневского и старосты церковного, казанского купца Савелия Степановича Зайцева, в 1835 году месяца июня 10 дня 99 пудов».
На третьем колоколе: «приидите людие во Храм Спасения Бога нашего. Лил мастер Петр Никитин Кирюхов. Весу 54 пуд. и 17 фун.».
На четвёртом колоколе весом в 15 пудов и 11 фун. барельефные иконы, к востоку Воздвижение Креста Господня Константином и Еленою, к западу Распятие, к югу казанская икона Божией Матери, к северу Николая чудотворца. Надпись: «вылит сей колокол в Казани, в заводе Ивана Кирюхова». Дореволюционные колокола были разрушены, недавно на колокольне был водружен новый 3-тонный колокол ярославского литья, такой же, какой был до революции.
