После взятия Казани царь и митрополит стали хлопотать об устроении церковной жизни в присоединенной области. Первоначально с этой целью в Казань был направлен из Москвы Архангельский протопоп Тимофей. Началось обращение татар в Православие. Пример подавали и сами казанские ханы. Так, вскоре после покорения Казани были крещены 5-летний царевич Утямыш-Гирей (сын знаменитой Сююнбеки) и взрослый хан Едигер, получивший в Православии имя Симеона Бекбулатовича. Вслед за особами царской крови крестилось и множество татарских мурз и вельмож, а затем и простолюдины стали принимать Православие. Поскольку в Казань переселилось множество русских, а немалое число татар было крещено, на Соборе 1555 г. было решено открыть здесь новую епархию. Ее значение в деле православной миссии в Поволжье было очень велико. Поэтому не случайно Казанская епархия сразу была возведена на степень архиепископии. При архиепископе было определено быть архимандриту и игуменам. Казанская епархия стала передовым форпостом православной веры и российской государственности, которые стали неуклонно продвигаться и на юг, по Волге, и на восток — в сторону Урала и Сибири. Первоначально Казанской кафедре были подчинены новоприобретенные земли в Поволжье и Вятская область. В дальнейшем, после завоевания Астрахани и Сибири, эти обширные земли также вошли в состав Казанской епархии и пребывали в ней вплоть до начала XVII в. На содержание Казанской кафедры царь определил десятую часть от всех доходов Казанской области.
В работе Собора 1555 г. участвовали десять архиереев и около 76 других священнослужителей. Первый Казанский архиепископ был избран на этом Соборе: им стал св. Гурий (в миру Григорий), происходивший из дворянской фамилии Руготиных. Св. Гурий был подлинным подвижником. В юности он служил управляющим у князя Пенкова-Ярославского. Был перед ним оклеветан и посажен в тюрьму, где всецело предался посту и молитве и вел по сути монашескую жизнь. Освобожденный из темницы чудесным образом спустя два года после заточения, он принял постриг в Иосифо-Волоколамском монастыре, где вскоре проявил себя столь достойным иноком, что был избран игуменом. Менее девяти лет Гурий управлял этой обителью, а затем отказался от игуменского посоха по слабости здоровья и продолжал подвизаться там же как простой инок. Однако вскоре по воле Иоанна Грозного Гурий был назначен игуменом Троицкого Селижарова монастыря, а всего лишь через год, на Соборе 1555 г. был по жребию избран на Казанскую кафедру. Хиротония Гурия и проводы его в Казань были обставлены весьма торжественно. Нового архиепископа провожали из кремлевского Успенского собора крестным ходом, в котором приняли участие св. митрополит Макарий и царь Иоанн. Не менее торжественные встречи и проводы было предписано устраивать и в других городах, которые лежали на пути Гурия в Казань. Святитель повсюду совершал молебны и крестные ходы, говорил поучения. По дороге в Казань, уже на территории своей епархии, Гурий освятил место закладки будущего города Чебоксары. Торжественность, с которой совершалось шествие архиепископа в его епархиальный град, должна была произвести значительное впечатление на его будущую паству и способствовать лучшему обращению татар и иных поволжских народов в Православие.
Св. Гурий получил от царя и митрополита при отправлении в Казань особый «Наказ» — инструкцию об обращении в православную веру татар. «Наказ» был скорее всего составлен митрополитом Макарием и является замечательным документом, отражающим глубокий и подлинно духовный подход к делу православной миссии. «Наказ» требует, чтобы татары были приводимы к крещению не страхом, а любовью. Наиболее ревностные и талантливые должны обучаться после крещения при архиерейском доме. Других же для научения велено было направлять в монастыри. Не только новокрещеных, но и некрещеных татар архиепископ должен принимать к трапезе, угощать и покоить, говорить с ними с кротостью и приводить их к христианской вере тихой и умиленной беседой. Владыка должен, согласно «Наказу», ходатайствовать за осужденных, причем, не только из числа крещеных, но и некрещеных. Мало того, архиепископ должен вступаться и за тех, за кого не ходатайствуют даже собратья-мусульмане (если только это не самые тяжкие преступники). Святитель Гурий в дальнейшем неуклонно проводил в жизнь эти положения «Наказа», что немало способствовало привлечению татар в лоно Церкви. Особое внимание Гурий уделял основанию новых монастырей, которые играли важнейшую роль в деле распространения христианства среди народов Поволжья. По просьбе Гурия царь наделил Зилантов монастырь в Казани и другие поволжские обители землями, дабы они имели достаточно средств на устроение монастырских школ, ставших подлинными миссионерскими центрами этого края.
Деятельность св. Гурия была чрезвычайно плодотворной, хотя ему приходилось совершать свое служение, превозмогая тяжкие болезни. Последние три года из тех шести, в течение которых святитель управлял Казанской епархией, Гурий был столь немощен, что его лишь в великие праздники приносили в храм, где он, сидя или даже лежа, присутствовал за литургией (в храме на Арском кладбище в Казани доныне при мощах св. Гурия хранится имеющий очень своеобразную форму посох св. Гурия, на который больной архиерей мог опереться всем телом, стоя за богослужением). Скончался великий подвижник и апостол Казанского края почти одновременно со св. митрополитом Макарием — 4 декабря 1563 года.
Ближайшими помощниками св. Гурия Казанского были архимандриты Герман и Варсонофий. Оба они позднее были удостоены епископского сана и впоследствии, как и Гурий, причислены к лику святых. Св. Герман (в миру Григорий) происходил из боярской фамилии Садыревых-Полевых, которая вела свою родословную от Смоленских князей. Григорий также был пострижен в монашество в Иосифо-Волоколамском монастыре во время игуменства там св. Гурия. Здесь они стали близкими друзьями и единомышленниками. Недолгое время Герман управлял в качестве архимандрита Старицким Успенским монастырем, а затем, как и Гурий, ушел на покой в родную Волоцкую обитель. После поставления Гурия на Казанскую кафедру, Герман стал его ближайшим помощником, заслужив репутацию мужа «чистаго и воистину святаго жительства». Ему было поручено управление Свияжским монастырем, важным миссионерским центром. После смерти Гурия Герман в 1564 г. стал его преемником на Казанской кафедре. В 1566 г. Иоанн Грозный сделал его нареченным митрополитом (если верить сообщению князя Курбского) и призвал в Москву. Но царь получил в его лице строгого обличителя своих опричных беззаконий. Св. Герман был сведен царем с митрополичьего двора прежде его интронизации и скончался в Москве в 1567 году при весьма загадочных обстоятельствах (скорее всего, он умер насильственной смертью).
Другим соратником св. Гурия был св. Варсонофий. Он был сыном священника Василия из Серпухова. Промыслом Божиим он уже с ранних лет был уготовлен к миссионерскому подвигу среди татар. В юности, после очередного их набега на Русь, молодой попович попал в плен и находился в татарской неволе три года, пока отец не выкупил его. За время пребывания в плену будущий святитель изучил татарский язык, познакомился с мусульманским учением и обычаями татар, что позднее помогло ему на миссионерском поприще. После возвращения из плена юноша постригся в московском Спасо-Андрониковом монастыре. Позднее Варсонофий стал настоятелем Николо-Пешношского монастыря близ Дмитрова. После учреждения Казанской архиепископии Варсонофий был направлен в помощники св. Гурию. Здесь он стал основателем и устроителем Казанского Спасо-Преображенского монастыря, который долгие годы являлся важнейшим духовным центром Казанского края. Прекрасно говоривший по-татарски и разбиравшийся в исламском учении Варсонофий проводил беседы и диспуты, плодом чего было привлечение множества татар в Православие. В 1567 г. он был рукоположен во епископа Тверского. Тверской епархией святитель управлял недолго, до 1571 г., после чего вернулся в Казань, где жил в Спасской обители на покое до своей кончины в 1576 г.