Одноимённая деревянная церковь стояла на этом месте с 1565 года. История нового собора связана с именем Петра I. 27 — 30 мая 1722 г., направляясь в персидский поход, Пётр I посетил Казань. Это было уже третье посещение города Петром (первое состоялось в 1695 г. во время Азовского похода, второе — в 1708 г., когда в Казани было открыто адмиралтейство). Император остановился у известного казанского купца и благотворителя, владельца суконной мануфактуры, Ивана Афанасьевича Михляева, двухэтажный кирпичный дом которого находился рядом с деревянной Петропавловской церковью. 30 мая в Казани Пётр I отпраздновал своё 50-летие. В память об этом событии и в благодарность за доверие государя, отдавшего ему в управление убыточные казённые суконные мануфактуры, Михляев решил воздвигнуть новый великолепный собор во имя св. Петра и Павла в камне, небывалой для Казани и всего Поволжья того времени высоты и роскоши.