В июле 1961 г. клир собора был сокращён на 30%, в нём осталось пять иереев и два дьякона. 30 января 1962 г. протоиерей Е. Лукин был выведен за штат. Настоятелем собора на 5,5 лет вновь стал протоиерей М. Славнитский. После отстранения от власти Н.С. Хрущёва в 1965 г. июльские праздничные службы в Князь-Владимирском соборе совершались небывалым в его истории (не считая молебна 15(28) июля 1915 г.) сонмом архиереев. 20–21 июля митрополиту Никодиму (Ротову) сослужили три болгарских иерарха и сопровождавший их епископ Волоколамский Питирим (Нечаев). В богослужениях 27–28 июля, когда отмечалось 950-летие кончины крестителя Руси, также участвовало пять архипастырей, в том числе два греческих митрополита. С начала 1970 гг. в Князь-Владимирском соборе сложился традиционный график архиерейских богослужений – порядка семи служб в году, включая три великопостных. В 1960–1980 гг. собор занимал четвёртое – пятое место среди храмов города по сумме взносов, перечисляемых на нужды епархии и патриархии. 21 февраля 1973 г. настоятелем храма был назначен протоиерей Павел Красноцветов, занимавший этот пост с перерывами (1975–1976; 1982–1987 гг.) до 1997 г. В ограде был выстроен церковный дом, позолочены кресты, установленные в 1760 гг. В дни празднования 1000-летия Крещения Руси, 14 июля 1988 г., молебен в соборе совершил митрополит всей Америки Феодосий (Лазор). 28 июля 1989 г., в день престольного праздника, отмечалось 200-летие освящения Князь-Владимирского собора. Литургию и молебен возглавил митрополит Ленинградский и Новгородский Алексий (Ридигер; впоследствии патриарх Московский и всея Руси). В августе 1991 г. приходу была возвращена часовня св. Александра Невского, внутренняя отделка которой была утрачена полностью. 4 октября 1999 г. в соборе совершено отпевание академика Дмитрия Сергеевича Лихачёва. 4 июля 2001 г. в Казанский собор была передана Петербургская Казанская икона Божьей Матери; в киот с короной, подаренной митрополитом Илиёй, помещён старинный список со святыни, «мерой и подобием» равный оригиналу. Клир собора окормляет приход Левашовского мемориального кладбища (планируется постройка церкви во имя Всех святых, в земле Санкт-Петербургской просиявших), прихожан церкви Макария Египетского (1805, 2004 гг.) при Государственном горном институте (Техническом университете), церкви Святой Троицы (1806, 1998 гг.) при Академии русского балета имени Агриппины Яковлевны Вагановой, часовню Святой Троицы (2005 г.; в здании бывшей Свято-Троицкой общины сестёр милосердия) при Российском НИИ гематологии и трансфузиологии, церкви во имя Вениамина Петроградского (1991 г.) при колонии №5 в посёлке Металлострой, часовню великомученика Пантелеимона в офисе фирмы ООО НТФФ «Полисан», а также до недавнего времени церкви равноапостольных Константина и Елены при Военно-космической академии имени Александра Фёдоровича Можайского и церкви Николая Чудотворца (2013 г.) при Доме ветеранов сцены на Петровском острове. Налажено сотрудничество соборной общины с приходом собора св. Петра в Гамбурге – города-побратима Санкт-Петербурга. При соборе ведётся активная работа по оглашению, народный хор поёт за ранними литургиями, создан детский хор «Горчичное зернышко».