Казанский собор – сравнительно небольшая, небогато украшенная и несколько архаизированная постройка, в архитектуре которой исследователи видят параллели с архитектурой царского Теремного дворца (в строительстве которого участвовал подмастерье Казанского собора Обросим Максимов): филёнчатые пилястры, резные гирьки, типологические и композиционные новшества – сомкнутый свод, шатровая колокольня. Исследователи не могут исключать вероятности того, что построенный по царскому заказу Казанский собор стал примером купеческого строительства в Китай-городе и, таким образом, существенно повлиял на процесс становления зрелой архитектуры XVII в. Облик Казанского собора очень рано начал меняться. Уже в 1647 г. южная линия галереи была превращена в придел Казанских чудотворцев, и к восточному торцу пристроена апсида; новый придел был тесно прижат к основному объёму, вдоль его фасада шла Никольская улица. В северном приделе в середине XVII в. построили новую трапезную вместо галереи. Западное крыльцо расширили, а весь участок окружили каменной оградой. Количество прихожан возрастало, и в 1690 гг. – 1700 гг. с запада была пристроена новая, обширная трапезная, примерно равная главному четверику, с крытым крыльцом, «выводившим» храм на угол Красной площади. Это подчеркнуло ось «запад-восток», и фасад вытянулся вдоль Никольской улицы, а объём утратил компактность. В XVIII в. финансовое положение Казанского собора ухудшилось: прекратились щедрые дары государей; наравне с другими храмами Казанский собор был вынужден просить царя сохранить пожалованные его предками колокола (просьба была удовлетворена); средств царского жалованья не хватало, и собор постепенно ветшал (осыпались подзоры, протекали кровли, выпадали кирпичи из сводов, проваливались полы, портились росписи и иконостасы XVII в., подгнил даже престол). Во время ремонта, 29 мая 1737 г., начался пожар, согласно описи повреждений И. Мичурина, сгорели новая тёсовая крыша и деревянные окна, двери, кресты. Первоначальный вид Казанского собора сохранился в подробной описи храма Дмитрия Васильевича Ухтомского (1751 г), в ходе реконструкции (1755 г.) обветшавший декор заменили, а кокошники закрыли кровлей на четыре ската. При обновлении на пожертвования княжны Марии Семёновны Долгорукой (1767–1768 гг., архитектор Яковлев) разобрали южный придел с остатками галереи, изменили декор. Барабан собора теперь венчал почти прямо по скуфье чуть приподнятый сводик «колокольчиком», по четырём осям которого с краю помещались люкарны с круглыми ложными окошками; на скупо профилированной шейке держалась луковичная главка с крестом. Четырёхскатное, клинчатое по граням покрытие над восьмигранным постаментом в уровне бывших больших кокошников было покрашено зелёной краской, стены – светлой жёлтой, лепные слабопрофилированные наличники – белой. На фасадах четверика сохранялись оси трёх первоначальных окон, но их растесали и окружили наличниками нового рисунка; под крышей вытянулся раскрепованный антаблемент. Облик Казанского собора XVIII – начала XIX вв. сохранился на гравюрах по рисункам Михаила Ивановича Махаева и де Вильи, на видах Красной площади (Фридрих Гильфердинг) и Воскресенских ворот (Фёдор Алексеев). Последние элементы старой композиции исчезли в первые годы XIX в.: сначала разобрали северную трапезную, затем – шатровую колокольню (1802–1803 гг.), которую заменили новой, двухъярусной, резко выдвинутой на Воскресенский проезд по западной оси. В начале XIX в. Казанский собор был полностью обновлён и мало напоминал храм XVII в. Собор выглядел как здание в стиле барокко с классическими «ордерными» чертами, отвечавшее новой городской архитектуре европейских форм.