Gradnjo cerkve je leta 1552 ukazal ruski car Ivan Grozni, in sicer v čast zavzetja mesta Kazan, kjer so do takrat vladali Mongoli. Gradili so med letoma 1555 in 1561, načrte za cerkev je podpisal arhitekt Postnik Yakovlev, ki je navdih našel predvsem v tradicionalnem ruskem stavbarstvu. Legenda, ki baje ni resnična, pravi, da je bil Ivan Grozni nad cerkvijo tako navdušen, da naj bi ukazal arhitekta oslepiti, saj je bil le tako lahko prepričan, da nikoli več ne bo zgradil nečesa tako imenitnega. Leta 1588 so na vzhodni strani dogradili kapelo svetega Vasilija, v kateri ležijo posmrtni ostanki svetnika Vasilija blaženega.

Katedrala iz rdeče opeke stoji na jugovzhodnem delu Rdečega trga in ni del sosednjega Kremlja. Vrtinčasta čebulasta streha je na vsaki od devetih kapel drugačna. Živih barv so rebraste in brušene strehe šele od leta 1670, katedrala pa je bila nekaj časa celo bela z zlato pobarvanimi strehami. Osem kapel je zvezdasto (gre za osemkrako zvezdo) razporejenih okoli osrednjega zvonika. V nasprotju z živobarvnimi kupolastimi strehami je notranjost cerkve precej manj spektakularna, kapele so majhne.

Napoleonu in Stalinu ni uspelo
Skozi stoletja se je katedrala nekajkrat le za las izognila uničenju. Še ena legenda pripoveduje, da je bil Napoleon nad katedralo tako očaran, da jo je hotel preseliti v Pariz. Ker je bilo to seveda nemogoče, naj bi ukazal, da jo francoske čete ob umiku iz Moskve uničijo. Francozi so že nastavili smodnik in začeli prižigati ogenj, a je nenadna ploha preprečila eksplozijo.

Leta 1918 je bila cerkev na črni listi ateističnega boljševiškega režima. Komunistična oblast je dala ustreliti enega od duhovnikov, pretopila je cerkvene zvonove in zaprla katedralo. V 30. letih je Lazar Kaganovič, tesen sodelavec Stalina in vodja prenove Rdečega trga, predlagal, naj katedralo podrejo in s tem naredijo prostor za promet in vojaške parade na trgu. Na srečo je Stalin predlog zavrnil. Pozneje je cerkev rešil arhitekt in velik častilec ruske kulture Petr Baranovski, ki so mu ukazali, naj zgradbo pripravi za rušenje. Baranovski je to odklonil in zagrozil, da si bo na stopnicah katedrale prerezal vrat. Stalin je, zaradi česarkoli že, preklical odločitev o rušenju, požrtvovalnega Baranovskega pa "nagradil" s petimi leti zapora.