Деревянный храм во имя Богоявления Господня был построен на месте прежних Проломных ворот посада уже в XVII веке. По нему застраиваемая по Проломной улице Новая слобода стала именоваться Богоявленской слободой.
В 1701 году при церкви Богоявления появилась церковь Андрея Первозванного.
В 1731—1756 годах на средства купцов Ивана Афанасьевича Михляева и Сергея Александровича Чернова была возведена каменная Богоявленская церковь, а также шатровая колокольня. Об этом периоде известно, что в 1741 году церковь горела настолько, что уцелели лишь стены. По некоторым сведениям, строительство каменного храма началось после этого пожара. Окончание постройки храма датируют 1756 годом, когда к церкви Богоявления была пристроена трапезная, увеличившая объём храма почти вдвое.
Таким образом, в XVIII веке сложился архитектурный комплекс Богоявленской церкви, включавший помимо главного храма отапливаемую зимнюю церковь во имя Андрея Первозванного, стоявшую с северной стороны, невысокую двухъярусную колокольню с шатровым завершением, стоявшую со стороны нынешней улицы Островского, дом причта, построенный в конце XVIII века, расположенный с западной стороны, и ещё один дом, принадлежавший церкви, выходивший фасадом на Большую Проломную улицу, располагался на месте нынешнего памятника Шаляпину.
В дореволюционный период приход Богоявленской церкви был одним из самых больших в Казани. Прихожанами были не только простые горожане, но и аристократы и крупные предприниматели.
К 1917 году комплекс Богоявленской церкви включал три храма, главный холодный, двухпрестольный в честь Богоявления Господня с приделом Святого Первомученика и архидиакона Стефана, второй тёплый, двухпрестольный во имя Святого Апостола Андрея Первозванного с приделом Святых Мучеников благоверного князя Михаила Черниговского и боярина его Фёдора; третий холодный, однопрестольный, устроенный в 1902 году на втором ярусе новой колокольни, в память третьего обретения Честной Главы Святого Иоанна Предтечи.
В советский период, с 1920 года и вплоть до закрытия в 1935 году, Богоявленский храм являлся городским кафедральным собором.
В 1930-е годы церковь Андрея Первозванного снесли. На этом месте располагался зверинец Казанского зоопарка, пока здесь в 1950-х годах не построили пятиэтажный жилой дом Казанского мехового объединения им. Х. Ямашева.
Помещения главного храма после его закрытия первоначально использовались под склад, а в помещениях колокольни расположились торговые лавки и мастерская оптики.
В 1950-х годах Богоявленскую церковь отдали под спортивный зал Казанского государственного университета, поэтому она была сильно обезображена, декор был заштукатурен, а главы разрушены.
В 1960 году колокольне Богоявленского собора был присвоен статус памятника архитектуры, подлежащего охране как памятник местного значения. В 1973 году колкольня как памятник архитектуры была отремонтирована.
В 1995 году Богоявленский собор включён в Перечень объектов исторического и культурного наследия федерального, общероссийского, значения как памятник градостроительства и архитектуры.
В 1996—1997 годах Богоявленский собор возвращён Русской православной церкви. С тех пор в храме ежедневно совершается богослужение.
Колокольня осталась в ведении Министерства культуры Татарстана, в ней расположился выставочный зал древнерусского искусства Государственного музея изобразительных искусств Республики Татарстан. В 2001 году в колокольне был открыт камерный Шаляпинский зал.
