Воронихин смело вышел из затруднения. Плану здания он придал форму вытянутого креста и со стороны Невского проспекта построил полукруглую колоннаду.

Колоннада состоит из 94 каннелюрованных колонн коринфского ордера высотою (с базами и капителями) около 13 метров. Она поставлена, как и все здание, на высокий цоколь, облицованный сердобольским гранитом.

В собор ведут три входа: северный (со стороны Невского), южный и западный; в каждом из них три двери. Входы подчеркнуты строгими шестиколонными портиками с широкими ступенями.

Легкий, стройный купол покоится на высоком цилиндрическом барабане с 16 прямоугольными окнами, между которыми расположены пилястры. Воронихин подчеркнул основание купола, устроив в нем 16 круглых окон-люнетов с сильно выступающими наличниками. Основание барабана, ступенчатое, расширяющееся книзу, служит переходом от главной вертикали сооружения к горизонтальным линиям колоннады и фасадов.

Характерно, что собор не имеет широких свободный плоскостей стен. Все его фасады прорезаны огромными окнами, расположенными в два яруса. Между окнами по вертикали остаются небольшие простенки, на которых размещены пилястры. Сверху по всему периметру здания и над проездами проходит массивный аттик. Он увеличивает высоту стен и скрывает крышу. На колоннаде по обеим сторонам устроена балюстрада. Над окнами, по фризу колоннады, на стенах портиков, в аттиках проездов, а также на углах антаблементов размещены рельефные композиции. Богато орнаментированы резьбой по камню карнизы здания и фронтоны портиков. На фронтонах всех трех портиков изображено "всевидящее око в лучах", на северном - бронзовое золоченое, на других - высеченные из пудостского камня. Все декоративные детали по своему исполнению сдержанны, придают зданию живописность и жизнерадостный тон.

В архитектуре собора выявляются две тенденции: монументальность, которую сообщают крупномасштабные объемы, проезды, массивный аттик и мощный цоколь, и одновременно легкость, которую сооружению придают плавные полукружия колоннады с ритмично, широко расставленными, слегка утонченными кверху колоннами, стройный купол, многочисленные окна, а также цветовая гамма собора. Пудостский светло-желтый камень, которым облицованы стены и из которого сделаны колонны, гармонировал с блестящим, серебристым, устремляющимся ввысь куполом, как бы тающим в небесной синеве. Стремление зодчего обеспечить преобладание светлых тонов выразилось и в том, что даже ограда с западной стороны собора была первоначально выкрашена в необычный для городских решеток белый цвет.

Монументальность и легкость, находящиеся в неразрывном единстве -это одна из существенных особенностей произведения Воронихина, придающая зданию неповторимую выразительность. Другой отличительной особенностью Казанского собора является то, что в его композиции решающее значение имеет не купольная часть (как в традиционных православных храмах), а колоннада. Полностью прикрывая здание со стороны главной магистрали города, она прежде всего привлекает внимание, способствует тому, что собор воспринимается как сооружение светской архитектуры.

Средняя часть колоннады подчеркнута портиком, выступающим несколько вперед. Над колоннами портика - мощный аттик. Издали, со стороны Невского проспекта, аттик воспринимается как основание купола, а портик - как его пьедестал. Благодаря такому впечатлению, купол входит в композицию колоннады как ее часть, венчающая центр. Так утверждена неразрывность колоннады с собственно зданием.

От портика в обе стороны отходят ажурные полукружия колоннады, соединяющие его с проездами. Таким образом, основные части колоннады (полукружия) оказываются замкнутыми прямоугольными формами (портик, проезды), что придает колоннаде устойчивость и законченность.

Центр колоннады доминирует, но не противопоставляется проездам. По масштабам, пропорциям, линейному ритму эти ясно выделенные части приведены к единству.

Становится понятным, как важно было для Воронихина отстоять свое решение устроить прямые перекрытия проездов. Он одновременно решал и техническую, и художественную задачи: при прямых перекрытиях достигалась общность форм проездов и портика, проезды органично включались в композицию колоннады, не нарушалась линейная структура по горизонтали. Последнее имело принципиальное значение в организации ансамбля Казанского собора. Глубоко продуманное сочетание северного портика с куполом вытекает из общего замысла зодчего в организации архитектурного облика собора, его места в городском комплексе. Подобное сочетание характерно и для других портиков западного и южного, а также для восточного фасада, замкнутого полукруглым алтарным выступом - абсидой. Когда мы смотрим на собор с противоположной набережной канала, абсида воспринимается как башня, увенчанная куполом (При осуществлении второй колоннады "башня" восточного фасада играла бы активную роль как акцент, центрирующий разворот двух колоннад и объединяющий их.) Такие решения в отношении места купола со стороны всех четырех фасадов приводят к впечатляющим результатам: все выступающие из линий фасадов части "сглаживаются", контуры здания становятся ясными, спокойными, сооружение приобретает цельность, легкость, естественно и просто входит в окружающую городскую среду (Воронихин разрабатывал генеральный план собора с учетом наличия открытых пространств со всех его сторон. Ныне разросшиеся деревья сквера у решетки, где планировалось создание площади, скрывают вид на западный портик; дома, построенные вблизи собора с южной стороны, не позволяют отойти на расстояние, с которого портик воспринимался бы в гармоничном сочетании с куполом). Связь с городом обнаруживается и в том, что здание собора с разных сторон выступает в различных сочетаниях с колоннадой и площадью. Это разнообразие впечатлений еще в большей мере открывает Казанский собор к пространству города, усиливает одухотворенность его художественного облика.

Воронихин создал один из самых выразительных городских ансамблей. Он поставил собор на таком расстоянии от Невского проспекта, при котором образовалось наиболее выгодное соотношение здания с размерами площади и окружающих его строений. При этом было учтено, что Невский проспект активно включается в пространство соборной площади, увеличивая его.

Главную роль в организации ансамбля играет колоннада. Она широко раскрыта к Невскому проспекту, не препятствуя проходу к другим городским кварталам через проезды по улице Плеханова и набережной канала Грибоедова. Цоколь восточного проезда соединяется с облицовкой канала, играющего значительную роль в художественном облике этой части города.

С отдельными элементами колоннады композиционно связаны здания, фиксирующие с трех сторон границы Казанской площади. На противоположной стороне Невского проспекта возвышаются два вплотную поставленных здания. Они ограничены с одной стороны каналом, с другой - улицей Софьи Перовской, через которые открывается выход к городским кварталам на север от собора. На одинаковом расстоянии от проездов построены угловые дома по улице Плеханова и каналу Грибоедова, северные фасады которых обращены к Невскому проспекту. Вторя проездам, эти дома ограничивают площадь с двух сторон, а создается впечатление, что линия полукруга колоннады продолжается до этих зданий. А за ними, по мере движения от колоннады к Невскому проспекту, все шире открывается обзор магистрали. Так широко и свободно осуществляется переход от собора к пространству города, близлежащая часть которого вовлекается в ансамбль.

Казанский собор открыт со всех сторон. И отовсюду, с любого направления, вскрываются разнообразные соотношения его с домами, расположенными вокруг. Благодаря этому яснее обнаруживается организующая роль собора в архитектурном ансамбле. Здания, входящие в него, по высоте согласуются с высотой Казанского собора. Стилистически они неоднородны, но имеют общую черту - строгость архитектурных форм, которая свойственна облику собора. Цельности ансамбля во многом способствует цвет. Все здания светлого тона, приближенного к светло-желтому цвету колоннады. Различные оттенки окраски отдельных зданий не разрушают единства общей цветовой гаммы, содействуют жизнерадостному звучанию ансамбля. Исключение в нем составляет входящее в общий тон контрастным пятном темное здание Дома книги; его башня, увенчанная сферой, вторит главной вертикали собора, подчеркивает высоту купола. )