Казанский женский монастырь был возведён в 1610 году на месте сгоревшего храма. По преданию, строительству монастыря предшествовало одно необычное явление. Во время польско-литовской интервенции из храма в храм (по пути следования поляков) перевозили образ Казанской Божьей Матери, пока икона не прибыла в Ярославль. 24 дня держалась осада города, но в итоге врагам пришлось отступить. Местные жители связали это с заступничеством иконы и заложили в честь чудотворного образа монастырь.
Спустя два года икона сопровождала в освободительном походе ополченцев Минина и Пожарского, позднее была утеряна и до настоящего времени о судьбе иконы ничего неизвестно.
В 19 веке Казанский монастырь славился школой иконописного и золотошвейного мастерства и выпечкой просфор. В 1910 году в его стенах проводил богослужение будущий патриарх Тихон. В советское время монастырь был закрыт и вновь начал действовать лишь в 1998 году, а начиная с 2001 года в соборе регулярно проводятся богослужения.
Сегодня при монастыре открыта православная гимназия и регентская школа.