История Богоявленского собора начинается в 16 веке с небольшого деревянного храма. Несколько столетий назад улица Баумана, где ныне находится Богоявленская церковь, называлась Большой Проломной - здесь располагались Проломные ворота. Позже, на этом самом месте была воздвигнута православная святыня. В 1741 году деревянное здание было практически полностью уничтожено пожаром. Эти события послужили толчком к строительству храма с каменными стенами, который стал доступен для посещения прихожанами с 1756 года.
Деньги на выполнение работ по строительству архитектурного комплекса, состоящего из главного храма, трапезной, шатровой колокольни, церкви им. Андрея Первозванного и нескольких одноэтажных построек выделили меценаты И. А. Михляев и С. А. Чернов.
После революции 1917-го религиозный памятник некоторое время использовался как склад. Позже его помещение было переоборудовано под спортзал, а колокольня использовалась для размещения мастерских и мест для торговли.
Собор знаменит еще и тем, что в его стенах принимал крещение знаменитый певец, уроженец Казани Федор Иванович Шаляпин (1873-1935), а в подростковом возрасте он пел здесь в церковном хоре.