В ночном сне девятилетней девочке Матроне, дочери стрельца Онучина, явилась Матерь Божия. Она повелела рассказать архиепископу и градоначальникам, чтобы они извлекли Ее образ из земли. Девочка указала место на пепелище, где следовало копать, чтобы найти икону.

Однако никто не обратил внимания на слова ребенка. Матерь Божия явилась второй раз, а на третий раз девочка увидела саму икону во сне. От нее исходил грозный голос, который сказал: «Если ты не передашь мои слова, Я явлюсь в другом месте, а ты погибнешь». Тогда мать девочки, испугавшись, отвела ее к воеводам и архиепископу Иеремии. Однако никто не поверил ребенку.

Наконец, 8 июля, мать девочки с помощниками начала копать по указанию дочери. Только когда сама девочка взялась за заступ и стала копать около печи, появилась икона Богоматери. Она была обернута в ветхий суконный рукав. Лик иконы был ясный, будто только что написанный, и не пострадал от огня. Этот образ Казанской иконы изображает Одигитрию-Путеводительницу. Архиепископ и градоначальники узнав о чуде, пришли на место обретения иконы в торжественном крестном ходе. Затем они перенесли икону в церковь Николы Тульского, а после молебна — в Благовещенский собор.

События явления и перенесения образа описал священник Никольской церкви, будущий митрополит Казанский и патриарх Московский Ермоген. Он мученически пострадал за Православие в смутное время. Ермоген также составил службу в честь Казанской иконы, включая известный тропарь: «Заступнице усердная…». Он также свидетельствовал о первых чудесах, которые произошли во время торжеств. По дороге Иосиф, который был слеп уже три года, прозрел. А в самом соборе другой слепец, Никита, исцелился. В последующем Богоматерь продолжала проявлять особую милость через Казанскую икону к страждущим и нуждающимся.

После того, как архиепископ с воеводами отправили царю подробное описание обретения иконы, вместе с точным списком, царь приказал построить женский монастырь на месте явления. Первые монахини этого монастыря стали отроковица Матрона и ее мать. В 1595 году митрополит Ермоген отстроил новый Успенский собор, и штат монахинь был увеличен до 64 человек. Чудотворный образ был украшен золотом, драгоценными камнями и жемчугом, подаренными царем. В 1798 году императрица Екатерина добавила новые украшения. Она также выделила 25 тысяч рублей на строительство новой соборной монастырской церкви, которая была освящена в 1808 году.