После пожара 1635 года был построен каменный храм на средства Царя Михаила Фёдоровича и освящён Патриархом Иосифом 15 октября 1636 года.
Храм стал одной из важнейших церквей Москвы: его настоятель занимал одно из первых мест в ряду московского духовенства.
В 1801 году была сломана прежняя шатровая колокольня, и к 1805 году выстроена новая двухъярусная; с 1865 года был надстроен третий ярус.
8 (21) июля 1918 г., во время службы в соборе, Патриарх Тихон произнёс проповедь о расстреле Николая II.
В 1925-1930 под руководством архитектора Петра Дмитривича на средства обновленческого прихода была проведена серьёзная реконструкция и реставрация храма, в ходе которой ему был возвращён первоначальный облик.
В 1936 году храм был уничтожен. На его месте в советское время был устроен общественный туалет.
Восстановлен в 1990-1993 по инициативе Московского городского отделения Всероссийского общества охраны памятников истории и культуры (МГО ВООПИиК). Автором проекта стал архитектор О.И. Журин, один из учеников П.Д. Барановского, член ВООПИиК. Основные средства для строительства (помимо народных пожертвований) предоставлены правительством Москвы. Освящён Святейшим Патриархом Алексием II 4 ноября, в день московского празднования Казанской иконе.
