Спасский собор несомненно является архитектурным символом города Елабуги. Крупный пятиглавый Спасский собор с высокой пятиярусной колокольней, выстроенный в силе классицизма, до революции поражал всех роскошью своего внутреннего убранства, драгоценностью окладов икон с большим количеством золотых и серебряных украшений.
На месте нынешнего Спасского собора еще в конце XVI века существовала деревянная церковь. В 1684 году была выстроена каменная церковь с приделом в честь чудотворной Казанской иконы Божией Матери. В 1780 году, когда Елабуга стала уездным городом, собор оказался мал, поэтому в 1808 году началось строительство нового собора за казенный счет. Уже в 1811 году были освящены Казанско-Богородицкий и Михаило-Архангельский приделы собора, а в 1816 году — главный соборный престол.
Старый собор был разобран в 1820 году, а в 1877 году на месте, где он стоял, была построена часовня во имя святого благоверного князя Александра Невского, сохранившаяся и поныне. В 1855-1864 гг. собор был значительно перестроен, а приделы после перестройки освящены во имя Михаила Архангела и в честь чудотворной иконы Божией Матери «Всех скорбящих Радость». К 1864 году трапезная храма была расширена к западу, а на месте прежней колокольни отстроена новая, соединенная с трапезной. Эта перестройка осуществлялась на пожертвования прихожан.
Годы революции оставили глубокий след в истории этого величественного храма. С 1894 года клириком собора был будущий священномученик протоиерей Павел Дернов, который 23 февраля 1918 года зачитал во время воскресной Литургии воззвание святейшего Патриарха Тихона, в котором тот анафематствовал безбожную власть. Всего через несколько дней отец Павел был расстрелян карательным отрядом большевиков. А вскоре приняли мученическую смерть и его сыновья Борис, Григорий и Симеон.
27 февраля 2019 года митрополит Казанский и Татарстанский Феофан (Ашурков) совершил в Спасском соборе чин прославления в лике святых священномученика Павла и его сыновей.
Также в годы гонений на Церковь пострадал псаломщик Спасского собора Степан Емельянович Мелешин, который в 1830 году «за религиозную агитацию» был приговорён к пяти годам концлагерей, однако сумел сбежать, и был вновь задержан спустя 20 лет. Был реабилитирован лишь в 1989 году.
После закрытия храма в советские годы он стал медленно разрушаться, и, несмотря на то, что в настоящее время собор является действующим, многое из его былого величественного убранства ныне утрачено.
В наши дни храм постепенно восстанавливается, в нём совершаются регулярные богослужения.