Софийская церковь построена в характерном русском теремном стиле и барокко. В начале XIX в. она подвергалась частичной реконструкции. Во имя мученицы Софии и дочерей ее Веры, Надежды и Любови церковь была освящена, очевидно, в память о казанской игуменье Софии (в миру - княжна Любовь Борисовна Волховская), руководившей монастырем с 1795 г. до своей смерти в 1807 г. При игуменье Софии в монастыре велись большие работы, были составлены планы, по которым монастырь отстраивался позднее. В 1798 г. игуменья София принимала в качестве гостей императора Павла I и князя Александра Павловича (будущего императора Александра I), присутствовавших на закладке главного монастырского собора. Церковь планировалась как надвратная, но в 20-е гг. ХIХ в. была построена новая ограда, и храм оказался в глубине монастыря. В советское время храм использовался как жилое помещение, однако с 1993 г. был передан Казанской епархии и в настоящее время является действующим.
Дата постройки - 1807-1825 гг.