Собор в честь иконы Божией Матери «Казанская» возведена из материалов Софийской церкви, переносом в 1864 году здания из Большой станицы в Малую. Поставлена в память основания алматинских поселений (8 июня 1855 г.) и победы над кокандцами в Узун-Агачском деле (21 октября 1860 г.).
Приход строился по проекту известного русского архитектора
М. Брусиловского почти 10 лет – с 1889 по 1898 гг. Освящение совершил епископ Ташкентский и Туркестанский Аркадий (Карпинский) в 1901 году. Богослужения ведутся с 1898 года. Первое богослужение в храме проведено 1 июля 1872 г. преосвященным Софония, возглавившего новую в России Туркестано-Ташкентскую епархию с центром в городе Верном. Здание храма неоднократно подвергалось ремонтам, изменению внешнего образа и внутренней перепланировки. После землетрясения 1887 и 1910 годов храм кардинально перестраивался. В период советской власти территория храма вошла в состав колхоза «Луч Востока», а в 1930 году храм был закрыт. 16 декабря 1944 года колокола старинной станичной церкви вновь зазвучали и под ее сводами зазвучали молитвы. Это был один из первых храмов Алма-Аты, возвращённый верующим города. Полгода спустя здесь отслужил первую службу вновь назначенный на кафедру архиепископ
Алма-Атинский и казахстанский Николай (Феодосий Могилевский).
26 октября 1945 года в Казанском храме начал свое служение священноисповедник Николай, митрополит Алма-Атинский и Казахстанский. Здесь очень любил служить и почитаемый верующими казахстанцами митрополит Иосиф (Чернов).
В 1953 году к основному зданию был пристроен придел в честь великомученика Георгия Победоносца.
26 января 1984 года по Решению исполкома Алма-Атинского городского Совета народных депутатов от 26 января 1984 года № 2/35 «О памятниках истории и культуры Алма-Аты местного значения» здание Казанской церкви было включено в список памятников истории и культуры.
Реставрационные работы и благоустройство храма проводились
в 1998 году к столетнему юбилею со дня возведения Малостаничного выселка в степень самостоятельной станицы. К этой дате архиепископом Алексием (Кутеповым) Казанская церковь была возведена в Соборную.
В 2016 году в собор была доставлена для поклонения Чудотворная Казанская икона Пресвятой Богородицы, в честь которой и назван храм.
Церковь деревянная, крестообразная, восьмиглавая, на каменном цоколе. Внутри и снаружи храм и колокольня оштукатурены.