Трех престольный храм построен в 1808-1816. В 1835 вместо прежней, встроенной в трапезную, колокольни воздвигается новая колокольня, сильно отнесенная к западу и соединенная с трапезной длинной галереей. Тогда же была выстроена существующая ограда собора. В 1860-х храм вновь подвергается перестройке. Его трапезная расширяется к западу, галерея заменяется двухэтажным корпусом духовного правления, а на месте прежней трехъярусной воздвигается новая, уже пятиярусная колокольня. Существующий архитектурный вид собора окончательно сложился к 1864, когда были завершены все строительные работы.

     Одним из первых священнослужителей Спасского собора был выпускник Казанской духовной семинарии, протоиерей П.М.Юрьев (1770-1820-е), пожертвовавший в 1809 елабужскому уездному училищу собственный дом и затем бесплатно работавший там смотрителем и законоучителем. В 1852-1893 протоиереем собора являлся знаменитый проповедник Н.П.Мышкин (1823-1893). Его сменил па этой должности священник П.В.Дернов - ставший в годы революции одной из первых жертв красного террора. Он, а также трое его сыновей, обвиненные в организации контрреволюционного мятежа в Елабуге были расстреляны 24.2.1918. Среди особо чтимых икон Спасского собора следует назвать икону Нерукотворного образа Спасителя, обретенную в середине 18в.

     Собор состоит из трех соединенных в одном сооружении частей: теплой пятиглавой церкви, одноэтажной трапезной и пятиярусной колокольни. Выстроенный из кирпича, оштукатуренный собор с каменной и известковой отделкой интересен своей объемной композицией, оригинальным пятиглавием и органичным соединением в декоративной отделке тосканского, ионического и коринфского ордеров, присутствующих в виде пилястр, как в экстерьерах, так и в интерьерах церкви. Ценность представляет и восстановленная вокруг собора ограда с монументальным портиком - входом, в котором использованы колонны тосканского ордера и арочный антаблемент. Памятник культовой архитектуры в стиле русского классицизма с элементами ранней эклектики.