В начале XX века в соборе были проведены реставрационные работы: обновлены придельные храмы и колокольня, позолочены кресты, устроено калориферное отопление и вентиляция. В сентябре 1918 года вместе с покинувшими Казань белочехами ушла и часть казанского духовенства, в том числе митрополит Казанский Иаков и кафедральный протоиерей Андрей Поликарпович Яблоков (автор дореволюционной книги о кафедральном соборе). С сентября 1918 по май 1919 гг. собор был закрыт и опечатан в связи с тем, что кремль был объявлен военным городком. При этом власти разрешили вынести из собора наиболее почитаемые иконы и святыни, в том числе гробницу с мощами архиепископа Гурия. С мая 1920 по сентябрь 1925 года собор был действующим, но решением ЦИК ТССР от 20 сентября 1925 года был закрыт и передан Музейному отделу, который передал соборные помещения Государственному архиву под архивохранилище. Это было спасением для древнего собора. Благоприятный и постоянный температурный режим способствовал сохранению храмовой живописи. От богатейшего собрания икон сохранилось всего несколько `таблеток` XVIII века (двухсторонних аналойных икон), ныне хранящихся в музее Изобразительных искусств РТ. Сам собор подвергся частичному разрушению: была снесена колокольня, купола, четыре световых барабана, венчавших храм, западное крытое крыльцо. В процессе реставрационных работ 70-80-х гг. внешний облик Благовещенского собора (кроме колокольни) был практически восстановлен. Указами Президента РТ М.Ш.Шаймиева и постановлением Кабинета министров РТ комплекс Благовещенского собора был передан в 1995 году в ведение Государственного историко-архитектурного музея-заповедника `Казанский кремль`. Для комплексных и целенаправленных работ по реставрации Благовещенского собора был создан Фонд финансовой поддержки реставрации Благовещенского собора. При разработке научной концепции реставрации собора консультативную помощь оказала Казанская епархия. Согласно реставрационным планам собор будет восстановлен к празднованию 1000-летия Казани, а в большие религиозные праздники кафедральный Благовещенский собор вновь наполнится верующими и под сводами древнего храма вновь зазвучат церковные песнопения
