Ныне существующий собор построен в 1651 году. Освящение его совершил, вероятно, митрополит Казанский Корнилий I (1650- 1656). Первоначально был построен только холодный храм с главным престолом, а в 1657 году — теплые приделы: справа — во имя Преподобного Сергия Радонежского, слева — во имя преподобного Алексия, человека Божия, и священномученнка Харалампия. Рядом с собором была возведена шатровая колокольня.

Вместо сгоревшего храма снова предполагалось построить деревянный, но митрополит Каланский Симон (Сербский; 1646—1649) не разрешил постройку деревянной церкви, а предложил построить каменную — впервые в истории города. В качестве строительного материала использовали кирпич «большой руки» и бутовый камень. Строительство осуществлялось бригадами местных каменщиков и каменотесов под руководством нижегородских мастеров. По предложению духовной власти было решено расписывать стены и своды собора изображениями святых и священных событий только из Новозаветной Церкви.

В XVII веке в России интенсивно развивается гражданское и церковное зодчество. Во многих городах России, таких, как Ярославль, и в небольших городах и селениях возводятся свои, порой очень интересные храмовые здания. К их числу можно отнести и пятиглавый Введенский собор в Чебоксарах — крестовокупольный храм с отдельно стоящей шатровой колокольней — восьмерик на четверике.

Во Введенском соборе соединились простота и строгость его основного кубического объема, лаконичность и непритязательность декоративной отделки фасадов, плоскостей стен, окон, барабанов пятиглавия. В то же время налицо характерный контраст между могучим кубом храма и его скупой декоративной обработкой. Ряд плавных полукружий закомар смягчает суровый характер Введенского собора.

Собор венчают пять серебристых шлемовидных глав на круглых барабанах. Центральный барабан — большего размера. Вызолоченные кресты утверждены над традиционными «яблоками», также позолоченными. Выделяется ажурный центральный крест — он восьмиконечный, тогда как другие кресты — четырехконечные.

Внутри храма — четыре массивных столпа несущих на себе крестовые своды. Четыре угловых барабана являются как бы продолжением столпов. Столпами собор делится на три нефа. Правый и левый нефы вдвое уже центрального. Алтарь также разделен на три части.

Хорошо вписываются в интерьер храма хоры, устроенные над западным входом.

Введенский собор неоднократно страдал о стихийных бедствий. Наибольший ущерб принес грандиозный пожар 1773 года, уничтоживший большую часть гражданских и церковны сооружений города. Тогда на Введенском собсре сгорела кровля. Во время ремонта кровли венцы ее были подняты, при этом оказались закрытыми закомары и основания барабанов. Вскоре после пожара и весь собор был обновлен.

В 1822 году была отреставрирована колокольня, в конце 20-х годов в храме были переложены полы, отреставрированы Царские врата, иконостас пополнился новыми иконами, были заменены некоторые колокола.

В 30-е годы 19-го столетия было проведено поновление стенной живописи собора: старинные фрески заменены росписью в стиле классицизма. К сожалению, были повреждены фрески колонн во время ремонтных работ в 184 году. В 1845 году был заново позолочен иконостас. Значительные ремонтные работы проводились и в пределах собора.

В сборе средств на ремонтные работы большое участие принимали православные чуваши. Неоднократно Введенский собор посещав Казанские правящие епархиальные архиере (г. Чебоксары до Октябрьской революции входил в состав Казанской епархии). Дважды побывал в Чебоксарах 41-й Казанский архиепископ Арсений (Брянцев; 1897—1903): первый раз в 1898 году и затем — в 1900 году Владыка осматривал интерьер и стенную живопись собора, интересовался его историей обратил внимание на отсутствие документальных источников, описывающих историю создания храма, историю храмовых икон и церковной утвари. Он рекомендовал клирикам восполнить этот пробел. Архиепископ Арсений был большим знатоком древнерусского искусства, и именно ему принадлежит заслуга организации сбора средств для последующей реставрации проводившейся в 1904 году, и подбор квалифицированных мастеров. На эти работы были выделены средства и из епархиальной казны Это были последние работы, проводившиеся дореволюционный период.

Ремонтные работы в соборе неоднократно проводились в послевоенное время. Самые значительные за все время существования собор выполнялись в 1971—1974 годах. Была положена новая штукатурка в местах утрат, заделаны трещины, укреплен отстающий штукатурный слой, удалена копоть, роспись расчищена от поздних записей и т. д. Отреставрированы также резные позолоченные иконостас и киоты. Были сделаны два новых киота у клиросов по образцу старинных взамен пришедших в негодность.

Ремонтные работы были проведены и снаружи, в том числе — покрашены кровля и купола, проведена побелка стен, заасфальтированы отмостки вокруг собора. Были позолочены кресты на куполах и колокольне и «яблоки» под ними. Заново переделана отопительная система собора.

В соборе хорошо сохранились древние фрески, которые украшают стены, своды, колонны, конные проемы. Нам не известны имена художников. Несомненно, их было несколько: одному не под силу расписать громаду такого собора. Художники были местные, поскольку в живописи заметно влияние национальных чувашских традиций. Можно полагать, что многообразием сюжетов и совершенством исполнения роспись Введенского собора не имеет себе равных среди фресковой живописи XVII пека во всем Среднем Поволжье.

Арки, цоколи столпов, а также части стены между оконными проемами украшены растительным орнаментом. Основную часть росписи южной стены собора составляют изображения на темы кондаков и икосов акафиста Иисусу Сладчайшему. 25 изображений снабжены подписями-стихами из текста 13 кондаков и 12 икосов. Изображения даны пятью ярусами по пять изображений в каждом.

На восточной части южной стены представлены: «Пятый Вселенский Собор», «Тайная вечеря», «Деисус» с предстоящими равноапостольными Константином и Владимиром и некоторые снятые.

Большую часть северной стены занимает акафист Божией Матери. Схема изображений такая же, как и в акафисте Иисусу Сладчайшему. В акафисте Богоматери художник частично, в изображениях второго и третьего ярусов сверху, изменил последовательность расположения кондаков и икосов.

На восточной части северной стены изображены, в частности, «Четвертый Вселенский Собор», «Три Святителя», «Священномученик Харалампий».

Северная стена также украшена растительным орнаментом — преимущественно ярко-красными, синими и белыми цветами на темном фоне.

Почти вся западная стена собора — это изображение «Откровения апостола Иоанна Богослова» и «Страшного суда». В нижней, южной части стены изображены «Страдания святых апостолов».

Своды собора украшены в основном живописными композициями на евангельские темы, такими, как: «Святые жены-мироносицы», «Беседа Христа с самарянкой», «Вход Господень в Иерусалим», «Сретение Господне» и другими.

На круглых столпах изображены ветхозаветные пророки к мученики Христовы, а также святые Гурий, Герман и Варсонофий, просветители Казанской и Чувашской земли. Изображения расположены в трех ярусах на каждой из сторон света и увенчаны декоративной аркой.

Живопись алтаря более поздняя и в настоящее время отреставрирована.

Престол и жертвенник прежде были деревянными. В начале 50-х годов престол был поставлен на на деревянное возвышение. В 1975 году при настоятеле собора протоиерее Евгении Прохорове устроено из белого и черного мрамора облачение хорошей работы с вызолоченными рельефными изображениями. Святой престол ныне поставлен на каменном возвышенном основании, выложенном белым мрамором.

Художественный, в стиле русского классицизма резной пятиярусный иконостас и резные киоты за клиросами и у столпов при ремонтных работах 1971 — 1974 гг. позолочены.
Оригинальны (возможно единственные в своем роде) Царские врата с резным изображением; сошествия Святого Духа на Божпю Матерь и апостолов, а в нижней их части — четырех евангелистов.

Справа от Царских врат — вкладной «Нерукотворенный образ Спасителя», а также изображения святителя Гурия и священномученика Тихона. Прежде здесь была другая икона Спасителя, подаренная в 1701 году Введенскому собору митрополитом Казанским Тихоном III (Воиновым; 1699—1724).

Рядом — храмовая икона Введения но храм Пресвятой Богородицы. Возле храмовой иконы — южная дверь с изображением святого мученика Тимофея, имеющим чувашские черты. В южной части иконостаса — образ Божией Матери местных, чувашских писем.

С левой стороны от Царских врат — местная вкладная икона Божией Матери — Владимирская. По сторонам ее предстоят святитель Гурий и угодники Божии, в честь которых в соборе имеются приделы, — священномученик Харалампий, преподобные Алексий, человек Божий, и Сергий Радонежский, чудотворец.

Второй ярус — праздничные иконы. Под третьим ярусом, над Царскими вратами, изображение Тайной вечери. В третьем ярусе — деисусный чин, в четвертом — Божия Матерь с предстоящими пророками, в пятом ярусе — Господь Саваоф с предстоящими ветхозаветными патриархами.

Как мы уже отмечали, в соборе есть иконы местных, чувашских писем. Особенно они распространены в приходских храмах, где встречаются и надписи на чувашском языке: «Мухтав Патний» (Царь Славы), «Пурне те тытса таракан Тура» (Господь Вседержитель) и другие.

В соборе почти у всех икон всегда много приношений богомольцев — в том числе домотканые холщовые полотенца, вышитые национальными узорами.

Особенно почитаются верующими Тихвинская икона Божией Матери и образ Святителя Николая, расположенные в массивных киотах у правого и левого клиросов, иконы Казанских святителей и Божией Матери афонского письма — «Семистрельная» и «Достойно есть», расположенные у восточных столпов. Накануне воскресных дней, по окончании всенощного бдения, перед чтимыми иконами поочередно поются всем народом молитвы «Царице моя Преблагая» и «Под Твою милость». Торжественный выход к этим иконам возглавляет архипастырь.

В иконе Святителя Николая есть вставленный в него небольшой металлический образ под стеклом, как бы в ковчеге. Старожилы говорят, что это явленная икона Святителя из с. Ишаки Чебоксарского района, особо почитаемая верующими чувашами.

Образ святителей Казанских Гурия и Варсонофия и небольшие, в пол-ладони, ковчежцы с их честными мощами помещены в икону святой мученицы Хариессы и благоверного князя Новгородского Георгия, которая находится в киоте у северо-западного столпа. На ковчежцах выгравировано Распятие Господа нашего Иисуса Христа. Несколько ниже помещен еще один ковчежец — с мощами и образом святителя Германа, что восполняет недостающее его изображение в иконе Казанских святителей.

В соборе у северной стены похоронены архиепископы Чебоксарские Иларий (Ильин; 1946—1951) и Вениамин (Новицкий; 1973- 1976).

Митропоит Варнава возглавляет Литургию в престольный праздник Усердием приснопамятного архиепископа Вениамина, по благословению Святейшего Патриарха Пимена (1973 г.), восстановлено празднование с прежней торжественностью памяти просветителей «земли сия» — святителей Казанских Гурия и Варсонофия 4 (17) октября, с присоединением службы святителю Герману.

Епархией ныне управляет Преосвященный Варнава (Кедров), [с 2001 года - митрополит] бывший иноком Троице-Сергиевой Лавры, откуда происходил и первый архипастырь нашего края святой Гурий (родом он был из Радонежа, где подвизался святой Сергий). Владыка Варнава за короткое время стяжал любовь клира и мирян.

Добрую память оставил по себе протоиереи Борис Зороастров (+ 1966 г.). Во Введенском соборе он служил с 1949 года. Будучи русским, отец Борис выучил чувашский язык и всегда старался проповедовать слово Божие прихожанам-чувашам на родном для них языке. Тщанием отца Бориса в соборе совершаются дополнительные службы на чувашском языке, хотя в силу местных условий — в ночное время. На эти службы всегда собирается очень много богомольцев-чувашей.

Клир собора в настоящее время составляют как русские, так и чуваши. В составе хоров в основном чуваши. Проповеди на чувашском языке произносятся по праздникам за ранней литургией.