Первое каменное здание собора Святой мученицы Софии было построено в 1767 году к предполагаемому приезду в Лаишев императрицы Екатерины II. К середине XIX столетия Софийский собор сильно обветшал, поэтому в 1853 году был разобран. В1870 году было завершено строительство и 20 августа состоялось освящение нового каменного пятипрестольного одноименного собора. В помещении главного храма были приделы: Святой Екатерины и Пророка Ильи — освещены в 1895 году. В холодной трапезной были приделы: Николая Чудотворца и Казанской Божьей Матери, которые были освящены соответственно в 1855 и 1858 гг. Над западным входом в храм была возведена массивная колокольня. После ремонта в 1899 году разобрана внутренняя арка, центральный объем соединен с трапезной.

Последний настоятель собора Святой Софии Леонид Евстафьевич Скворцов (родился в 1878 году)тв 1906 году стал настоятелем собора. Но его служба была недолгой. В1918 году Л.Е.Скворцов был расстрелян в алтаре храма.

Собор был закрыт в 1930 году, а с 1956 года в здании размещался кинотеатр.

В настоящее время собор передан верующим, в нем совершаются богослужения.