В 1887 году староста Санкт-Петербургского Казанского собора граф Николай Федорович Гейден пожертвовал в пользу Свято-Параскевиевского монастыря свою дачу «Кафа» в Феодосии. Эта дача стала именоваться Казанским подворьем Топловского монастыря, и на этом подворье была устроена церковь во имя Казанской иконы Божией Матери. 24 февраля 1890 г. Святой Синод утвердил за Топловским монастырем это дарение с участком земли в две десятины, с домом, постройками и виноградником для устройства подворья богомольцам церкви во имя Казанской иконы Божией Матери и начальной школы для девочек.
6 августа 1891 г. на подворье была заложена церковь во имя Святого великомученика и целителя Пантелеймона, которую освятил архиепископ Мартиниан. В 1890 г. Топловская обитель получила от графа Гейдена драгоценный дар, семейную святыню — икону Казанской Божией Матери — копию с древнего писания. Она была украшена сребропозолоченной резьбой, вокруг лика Богоматери — жемчужный брус с драгоценными камнями. 26 июля 1890 г. состоялся первый крестный ход с иконой Казанской Божией Матери из Топловской обители в Феодосию. В том же году граф Гейден подарил обители еще одну семейную святыню: крест со Святыми мощами Киево-Печерских угодников. В 1891 г. на средства этого же мецената игуменья Параскева приобрела на Афоне распятие в натуральную величину, в подножье которого вложен камень от животворного креста из Иерусалима. В 1907 году по проекту феодосийского архитектора Г. Л. Кейля на подворье Топловской обители вместо деревянной церкви был воздвигнут каменный собор во имя Казанской иконы Божией Матери в традициях русско-византийского стиля. Освящение его состоялось в 1911 г. После революции, в 1919 г., Топловский монастырь, его подворье с храмами и другими строениями было разграблено, пропали православные святыни: икона Казанской Божией Матери, святой ларец и вся церковная утварь. Долгое время собор пустовал, но в 1943 г., во время немецкой оккупации он заново был открыт для проведения церковных служб для воинов румынского подразделения. После освобождения Феодосии от фашистских захватчиков с апреля 1944 года церковная служба в этом храме не прекращается. В 1950–1960 годах Архиепископ Симферопольский и Крымский святитель Лука (Войно-Ясенецкий) принимал участие в обновлении собора художественными росписями и благолепным убранством, служил Божественную литургию. Собор иконы Казанской Божией Матери кажется легким, стройным, стремящимся в небо. Это впечатление создают полукруглые завершения стен, тонкие изящные колонны по углам здания, купол, напоминающий шлем русского воина, световой барабан с десятью арочными окнами. Над входом три соединенные между собой арки, в двух боковых — устроены окна, а в средней части — храмовая икона. Кроме того, собор поражает величием и богатым внутренним убранством, художественной росписью на евангельские сюжеты: под светлым куполом образ Господа Бога, по бокам в верхнем ярусе образа Иисуса Христа и Пречистой Девы Марии, в среднем ярусе слева и справа образа Святых Великомучениц Феодосии и Варвары, Святого Великомученика Пантелеймона,преподобных Сергия Радонежского и Серафима Саровского,святителей Николая и Стефана Сурожского. Алтарная часть украшена великолепным иконостасом. Более 40 лет настоятелем храма был протоиерей Анатолий (Лепель).