Архитектурная композиция современного монастырского ансамбля сложилась в конце XVIII — начале XIX века. Это было обусловлено введением в Казани регулярного плана строительства и изменением вида окружавших монастырь улиц. Но главной причиной формирования нового облика святой обители было появление величественного собора, занявшего значительное место, и с расширением территории монастыря, в которую была включена Николо-Тульская церковь. Окончательная площадь, занимаемая монастырем, составила 550 кв. сажен.
Казанская святая обитель раскинулась на берегу Казанки, возле стен древнего Кремля. С одной стороны монастырская ограда доходила до улиц Большая Красная (ранее называемой Большой Казанской в честь чудотворной иконы) и Япеева (Поперечно-Казанской), а с другой стороны спускалась до улицы Нагорной и Пятницкого переулка, отделяющего монастырь от территории приходской Пятницкой церкви. К сожалению, современная архитектура монастыря лишь немного напоминает о его былом великолепии — древние постройки почти не сохранились, большинство уцелевших храмов и построек относятся к XIX веку.
В пылу революционных преобразований утрачен главный собор монастыря — выдающийся памятник русского классицизма, место хранения чудотворной иконы. Казанский собор построен по проекту известного зодчего И.Е. Старова и освящен в 1808 году.
Стерта с лица земли величественная монастырская колокольня, высота которой достигала 55 метров (для сравнения колокольня Петропавловского собора имеет высоту 49 метров). Звонница, по некоторым свидетельствам, была возведена в первой половине XVII века.
Церковь Николы Тульского, расположенная в набережной части монастыря, как мы уже знаем по преданию, первой «приняла» у себя чудотворную икону Казанской Божией Матери. Вместо нее в 1686 году были построены каменные летняя Николо-Тульская и зимняя Троицкая церкви, сгоревшие в 1742 году. Выстроенная вместо них новая каменная церковь в 1803 году из приходской была обращена в монастырскую, но вскоре и она была снесена. По проекту, составленному архитектором Я.М.Шелковниковым в 1810—1816 годах, построена новая Николо-Тульская церковь. Это был двухпрестольный храм, впрочем, еще два престола находились на хорах. Церковь Николы Тульского служила зимним собором монастыря, на холодное время года сюда бережно переносили чудотворную Казанскую икону.
Софийская церковь, расположенная на южной стороне монастыря, служила надвратной церковью. Но позже была построена новая ограда, и церковь оказалась в глубине территории обители. Строительство храма, начатое в 1807 году, остановил сильнейший пожар 1815 года. Храм был открыт только в 1825 году (кстати, большую финансовую помощь обители в строительстве оказало известное в Казани дворянское семейство Мусиных-Пушкиных).
Впрочем, сегодня существует мнение, что Софийская церковь в XIX веке лишь реконструировалась, а построена была гораздо раньше, в начале XVIII века. Об этом свидетельствуют ее необычные архитектурные формы и старинный декор. Храм выстроен в стиле «московского барокко», что действительно характерно для аналогичных построек конца XVII века.
Нижний ярус первоначально представлял собой проездную арку. Наиболее ценный фасад нижнего яруса — со стороны двора, где сохранились следы арки и широких лопаток, упирающихся в ступенчатый карниз. Трехчастный фасад по ул. Большая Красная со спаренными пилястрами вместо широких лопаток относится к более поздней постройке. Сама церковь располагалась в два яруса: над аркой в центральной части находится основной объем храма в виде четверика, к которому с восточной стороны примыкает полукруглый алтарь. Центральный объем четверика по фасаду расчленен на две равные части широкими лопатками, в каждой из которой расположен оконный проем, декорированный двухрядным наличником из дынек и трехчастным кокошником с завершением в виде креста. Интересным приемом является различие двух расположенных рядом наличников. Четверик завершается шатровым покрытием с круглым барабаном, покрытым полусферическим куполом в центре и лучковой главкой с крестом на тонкой шейке. В интерьере сохранились своды с металлическими связями.
Софийский храм в новое время стал символом возрождения обители: именно здесь начались первые богослужения в 1994 году. Именно отсюда началось шествие первого крестного хода 21 июля 2000 года, возглавляемого правящим архиереем Казанской епархии архиепископом Анастасием. Как и много веков назад, горожане прославляли свою небесную Покровительницу.
Именно в Софийском храме открылась одна из первых воскресных школ, отмеченная большим вниманием со стороны православной молодежи. В этот светлый намоленный храм в праздники съезжаются казанцы со всех районов города.
Современная доминанта монастырского архитектурного ансамбля — южный корпус с надвратной Крестовоздвиженской церковью (построен в 1882—1887 годах по проекту архитектора П.В. Тихомирова) — двухэтажное здание с купольным этажом в стиле классицизма. В купольном этаже находилась церковь, на первом и втором этажах — общая монастырская трапезная, живописная мастерская, больница, ризница, комнаты для сирот, воспитывавшихся в монастыре, в подвале — пекарня и квасная.
В настоятельском и «Никольском» корпусах, полукругом охватывающих собор, жила основная часть монахинь и послушниц. Покои матушки -настоятельницы находились в специальном корпусе, расположенном ближе к Пятницкой церкви. Проект корпусов составил Яков Михайлович Шелковников, стройка велась несколько десятилетий и завершена была к 1843 году.
Наблюдавший за постройками губернский архитектор Ф.И. Петонди вносил в проекты существенные изменения. В этом здании в разные годы находились гостиница, больница и другие службы монастыря. Корпус сохранился и в 2003 году был передан Церкви.
Небольшой одноэтажный корпус рядом с Софийской церковью построен в 1816 году. В нем до открытия южного корпуса была трапезная, позже — кельи. И он тоже возвращен верующим. Здание церковно-приходской школы и золотошвейной мастерской, построенное в конце XIX века по проекту Ф.Н. Малиновского, расположено во дворе Крестовоздвиженского собора. В былые времена здесь учились сироты из монастырского приюта.
Крупнейший в Казани, да и во всем Поволжье монастырь был окружен каменной стеной уже к началу XVIII века. Интересно, что сохранившиеся и поныне главные ворота монастыря сооружены по проекту, утвержденному Александром I. Сам факт высочайшего участия в строительстве святой обители безусловно подчеркивает духовную ценность и значимость казанского чуда для всей российской державы.
