Свое название Спасский собор получил от иконы Спаса Нерукотворного, которая находилась на паперти деревянной Троицкой церкви, стоявшей раньше на этом месте. 12 июля 1645 года от молитвы перед этим образом получил прозрение вятчанин Пётр Палкин, три года страдающий слепотой. После этого было зафиксировано документально еще 104 чуда исцелений перед этой иконой.
Спасская башня Кремля в Москве была названа в честь вятской иконы Спаса Нерукотворного. Раньше эта башня называлась Фроловской. Но когда царь Алексей Михайлович Романов услышал о чудотворном образе Спаса Нерукотворного, находящегося в Вятке, он решил перенести его в Москву. Во время встречи святой иконы в Москве в 1647 году, она была пронесена через Фроловские ворота Кремля в Успенский собор. В память об этом событии эти ворота и были переименованы в Спасские.
Спасский собор имел такие внушительные размеры, что в советское время, когда его закрыли в 1929 году, его переделали в четырехэтажное здание. В этом здании в разное время располагались и общежитие пединститута, и научно-проектный институт, кинофонд и многие другие организации.
Увидеть частично Спасский собор в своем первозданном виде можно в кировской диораме.
С ноября 2013 года в Спасском соборе находится икона блаженной Матроны с частичкой ее мощей.