В ризнице хранились соборные святыни, драгоценные церковные сосуды, архиерейские облачения. Здесь находились: золотой с финифтью напрестольный крест митрополита Адриана (конец XVII в.) с частицами мощей святых апостолов, рукописное евангелие 1478 года, устроенное по заказу епископа Тверского Вассиана (князя Стригина-Оболенского) и подаренное собору архиепископом Гурием; евангелие в золотом с алмазами окладе Всероссийского патриарха Адриана, пожертвованное в собор 25 декабря 1692 года; евангелие елизаветинской эпохи, поражавшее размерами и весом (2,5 пуда), оно использовалось лишь раз в год - в первый день Пасхи; древние холщовые антиминсы (платы с изображением положения во гроб Иисуса Христа, на этих платах совершались литургии) времен митрополита Московского Макария и царя Иоанна Грозного; серебряный ковш, подаренный царями Иоанном Алексеевичем и Петром Алексеевичем и царевной Софьей; серебряная чаша - подарок императрицы Анны Иоанновны и другие драгоценные вклады знатных людей, государственных деятелей, церковных иерархов. В ризнице хранились и редкостной работы архиерейские облачения: золотые и серебряные панагии, украшенные изумрудами, жемчугом и алмазами; прекрасного шитья саккосы, в том числе строгоновской школы, также украшенные драгоценными камнями, митрополичьи клобуки и шапки. Особо ценными были облачения митрополитов Казанских Лаврентия и Тихона. Вес полного архиерейского облачения XVII века достигал 40 кг. В сентябре 1919 года чекисты обнаружили соборную ризницу и `как не имеющую исторического значения` собирались конфисковать с последующей утилизацией. Однако благодаря казанским историкам П.М.Дульскому и И.А.Стратонову ризницу удалось сохранить, передав на хранение в Губернский музей. В последствии большая часть соборной ризницы бесследно пропала. Собор обладал ценнейшим собранием старопечатных и рукописных книг ХVI-ХVIII вв. Значительная часть коллекции рукописей и книг кирилловой печати Казанского государственного университета представлена книгами и рукописями из собрания `Казанского первенствующего Благовещенского собора`. На всех книгах имеется рукописная помета `К.К.С.` (Казанский кафедральный собор). Здесь множество книг - подарков от именитых особ, церковных иерархов. Среди дошедших и до сего дня ценнейших книжных экземпляров соборной коллекции - хранящихся в Государственной объединенном музее РТ, т.н. Ефремове евангелие. Это евангелие с высокохудожественными миниатюрами было написано в 1606 году и подарено собору митрополитом Казанским Ефремом, венчавшим на царство в 1613 году первого из династии Романовых - царя Михаила Феодоровича, о чем в Евангелии имеется соответствующая надпись.
Благовещенский собор является уникальным храмом, поскольку сохраняет нетронутым часть соборного некрополя. Под алтарем Благовещенского собора располагался храм, освященный в 1896 году во имя Всех святых. Этот храм являлся усыпальницей казанских архиереев, здесь находилось семь погребений, которые не сохранились. Зато сохранились погребения пяти митрополитов и трех архиепископов в самом Благовещенском соборе и погребения двух архиепископов в придельном храме. Таким образом, Благовещенский собор для Казанского края имеет то же значение, что Ризоположенский храм Московского кремля для Края Московского и Софийский собор для Новгородского. В соборе до революции хранилась гробница с мощами святителя Гурия Казанского. Среди других святынь Благовещенского собора - одна из наиболее известных - древняя келья архиепископа Гурия, обнаруженная в 1841 году при перестройке Борисоглебского придела. На восточной стене кельи находилась древняя фреска XVI века - образ Нерукотворного Спаса. В 1906 году была отстроена часовня над этой кельей. В советское время часовня использовалась как подсобное помещение для дворника. Однако сама келья при реконструкции 90-х годов была обнаружена заложенной кирпичом, в результате чего древняя фреска в не пострадала и сохранилась до настоящего времени. После пожаров XIX века собор долгое время не расписывался. И только в 1870 году для росписи кафедрального собора из Владимирской губернии был вызван известный иконописец Н.Л.Сафонов. Так в трапезной части Благовещенского собора возник уникальный цикл росписей, связанный: с обретением и прославлением Казанской иконы Божией Матери; рукоположением митрополитом Московским Макарием архиепископа Казанского Гурия; обретением митрополитом Ермогеном (будущим патриархом) святых мощей святителей Гурия и Варсонофия. На сводах и стенах трапезной части собора находятся изображения святых, во имя которых были освящены казанские храмы - св.Киприана и Иустинии; Кизических мучеников; благоверных князей Феодора, Давида и Константина и т.д.