В западной части Бийска в 80-е годы XIX века было начато строительство архиерейского подворья. Монументальный архитектурный комплекс включал в себя архиерейский дом, катехизаторское училище, приходское училище и, конечно же, архиерейский собор — главный храм Алтайской духовной миссии, построенный во имя Казанской иконы Божией Матери…
Во второй половине XIX века в городе была построена деревянная церковь во имя Казанской иконы Божией Матери. Во время сильного пожара 1886 года деревянная церковь сгорела. И тогда было принято решение о строительстве нового, уже каменного храма, рассчитанного на века. Строили его на благотворительные пожертвования и на деньги, собранные крестьянами Алтайского округа. 8 ноября 1891 года новый храм во имя Казанской иконы Божией Матери освятил Преосвященнейший Владимир (Синьковский), епископ Бийский.
Это было монументальное по тем временам сооружение: площадь собора составляла 559,7 квадратных метра, высота — более 20 метров. Интерьер храма украсил великолепный — резной, в позолоте — иконостас, изготовленный в Бийской иконописной мастерской А.А. Борзенкова. Внутреннее убранство храма освещали роскошные люстры-паникадила.
Главной святыней новопостроенного храма стала точная копия чудотворной Казанской иконы Божией Матери, выполненная по заказу епископа Бийского Макария (Невского). Архивная запись свидетельствует о том, что в 1885 году копия иконы была готова и в том же году доставлена в Бийск выпускниками Казанской учительской семинарии — бывшими стипендиатами Алтайской миссии. Эта икона была спасена во время пожара 1886 года и заняла почетное место в новом храме.
На момент освящения в храме не было колокольни. Почти двадцать лет спустя, в 1910 году, на деньги бийского купца второй гильдии Власа Максимовича Рыбакова, старосты храма, построили нарядную каменную колокольню.
Трагические события октября 1917 года нарушили привычный уклад жизни православных бийчан. В 1920 году архиерейское подворье Алтайской духовной миссии было закрыто, а Казанский архиерейский собор передан обновленцам. Еще через десять лет, в 1930 году, храм закрыли для богослужений.
Более 60 лет — до 1992 года — храм использовали не по назначению: сначала здесь размещалась конюшня, затем — солдатский клуб, спортзал, позднее — овощехранилище, склад ГСМ.
В мае 1991 года в Бийске побывал Святейший Патриарх Московский и всея Руси Алексий II. По его просьбе администрация города приняла, наконец, решение о возвращении здания храма верующим.
Здание находилось в ужасном состоянии: не было кровли, пола, окна были заложены кирпичом, в стенах зияли огромные выбоины… В подвал невозможно было зайти из-за огромного количества разного хлама в нем; интенсивно разрушались пораженные грибком сырые стены (с грибком, кстати, мы боремся до сих пор: неоднократно храм штукатурили и отбивали, травили медным купоросом, облучали стены специальными лампами, прогревали особенно сильно пораженные места).
Люди называли возвращенное здание церкви «храмом-мучеником», активно помогали в его восстановлении.
Храм украшают старинные образа, чудом уцелевшие во времена гонений на Церковь и сохранившиеся до наших дней. Среди них — икона святителя Димитрия, митрополита Ростовского, с частицей святых мощей (см. фото), икона святителя Николая, архиепископа Мирликийского, чудотворца. А на иконе великомученика и целителя Пантелеймона просматривается такая надпись: «Сия икона написана и освящена на св. Афонской горе в ските св. Пророка Илии при архимандрите Гаврииле с бра-тиею. 1893 год». Возможно, это одна из многих икон, которые были специально написаны для Алтайской духовной миссии на святой горе Афон, а затем привезены в Бийск. Известно, например, что только в 1901 году с Афона было привезено четыре больших иконы.
Сейчас при храме достаточно активная приходская жизнь, проходят занятия в детской воскресной школе, организована первая и единственная в городе школа звонарей.