Благовещенский собор построен в 1561-1562 годах псковскими мастерами Постником Яковлевым и Иваном Ширяем на месте небольшой деревянной церкви, созданной по указу Ивана Грозного в 1552 году.
Собор на протяжении своей истории многократно перестраивался, горел в пожарах, реставрировался, а в советский период храм был закрыт, часть архитектурных объектов было разрушено, здание собора использовалось для бытовых нужд.
Фасад здания украшен узорчатыми поясками, соединенными . Боковые луковичные главы голубого цвета украшены позолоченными звёздами, позолоченная центральная глава имеет барочную грушевидную форму.
С южной и северной сторон к центральному объему собора примыкают два кирпичных придела.
В настоящее время Благовещенский собор является действующим православным храмом, открытым для посещения. В подклети храма находится Музей истории Благовещенского собора, открытый для посещения.
До настоящего времени не сохранилась колокольня Благовещенского собора, которая была построена в 17 веке. Пятиярусная 50-метровая белокаменная колокольня была видна каждому, кто въезжал на территорию Казанского Кремля. В советский период колокольня была разрушена. Сейчас на её месте находится сквер.