Здание старой "теплой" церкви разобрали и на ее месте реши­ли построить храм-колокольню. Средства на ее сооружение дал ростовский коммерсант П.Р. Максимов. Проект колокольни был составлен областным войсковым архи­тектором Антоном Кампиони. В нижнем ярусе постройки размещалась теплая (дежурная) цер­ковь во имя "Святого и чудотворца Николая". Второй и третий ярусы предназначались для звонницы.

28 апреля 1875 г. соборная администрация пригласила архитек­тора Д.В. Лебедева для разбивки фундамента и 29 июня 1875 г. состоялась торжественная закладка фундаментов колокольни. Ну­левой цикл был закончен к 30 октября 1875 г., а затем решили приостановить строительство на три года для полной осадки выст­роенного фундамента. 30 октября 1878 г. специальная комиссия нашла возможным с весны 1879 г. продолжить строительство. 10 апреля 1879 г. были приглашены за наблюдением над работами архитекторы Кампиони и Волков. 27 сентября 1887 г. датируется "Акт свидетельства" на окончание строительства, в котором указы­валось: "... постройка эта произведена во всем согласно с утверж­денным проектом и надлежащей прочностью и с употреблением материалов должного качества..." 22 октября 1887 г., в день Казан­ской Божией Матери "при многочисленном стечении народа, в 8 часов утра перед Литургиею состоялось освящение новой каменной колокольни и в тот же день состоялось поднятие главного колоко­ла весом в 1032 пуда (16,5 тонны). Прочие колокола подняли на колокольню ранее - 15-17 октября 1887 г. Большая часть из них была подарена храму ростовским купцом Панченко".

В день освящения состоялась и установка часов, пожертвован­ных собору городом. Стоимость строительства колокольни соста­вила 127615 руб. 20 коп.

Перед собором, с ее северной стороны располагалась просторная площадь, на которой проходили городские праздники, парады, народные гуляния. Посреди площади был установлен памятник императору Александру II.

После революции собор вместе с колокольней был обнесен кирпичной оградой, причем, были разобраны мраморные паперти, единственный вход в собор был разрешен с западной стороны.

С 1932 по 1942 годы кафедральный собор вообще был закрыт, кресты с куполов сняты, иконостас и все внутреннее убранство было утрачено. Внутри храма устроили склад зерна, на подворье разместили зверинец. Очевидцы рассказывали, что клетку с львицей-роженицей поставили в храм, чтобы она своим ревом не пугала народ, а она еще больше стала реветь и металась по клетке до тех пор, пока ее не вынесли на подворье.

В 1942 г. из-за боязни "демаскировки" были снесены два верх­них яруса колокольни.

В конце июля 1942 года верующие люди сами открыли собор.