Die Spaso-Verklärungskathedrale, die im 16. Jahrhundert erbaut wurde, war ursprünglich aus Holz und befand sich im nordwestlichen Teil des Klosters auf einem Hügel. Rund um den Altar der Kathedrale befand sich der Klosterfriedhof.

Der Hauptholztempel des wohlhabenden Spasski-Klosters sollte als majestätisches Gebäude vom Turmtyp mit einem kleinen, aber hohen Gebetsraum konzipiert werden. Dafür eignete sich der zu dieser Zeit verbreitete Bautyp „mit zwanzig Wänden“. Die Grundlage war ein quadratischer Block, an den kleine Räume für den Altar, die Sakristei und die Vorhalle angrenzten. Diese Räume wurden mit drei Reihen abnehmender Kokoschki und einem gewölbten Dach gedeckt. Der quadratische Block setzte sich in einem achteckigen fort, der im 16. Jahrhundert mit einem Zeltdach bedeckt wurde, das mit einer zwiebelförmigen Kuppel mit Kreuz endete. Die Kuppel und der Hals wurden normalerweise mit Schindeln und kunstvoll geschnitzten Eschenbrettern geschmückt. Der Eingang wurde mit einer hohen Veranda mit Dach geschmückt.

Im Laufe der Zeit entwickelte sich das Arzamaser Spasski-Kloster und wurde reicher, indem es die Holzbauten durch Steinbauten ersetzte. Das erste Steingebäude in Arzamas war die Kathedrale der Verklärung des Herrn, deren Bau 1638 unter dem Abt Jona begann. Er plante, sie in großen Dimensionen zu errichten, und schloss einen Vertrag mit dem Moskauer Neuen Spasski-Kloster über die Anfertigung des Ikonostase ab. Doch im selben Jahr wurde Jona versetzt, und sein Nachfolger, Abt Kornilius, reduzierte die Größe der Kirche und des Ikonostase. Die Kathedrale wurde nicht später als 1643 fertiggestellt und geweiht.

Die Verklärungskathedrale hatte drei Altäre. Der zentrale Altar ist der Verklärung des Herrn gewidmet. Die Beschreibung des Klosters aus dem späten 19. Jahrhundert erwähnt zwei Seitenaltäre: rechts, der der Himmelfahrt der Gottesmutter, links, der der heiligen Maria Magdalena. Im Verzeichnis von 1763 wird ein Seitenaltar zu Ehren des heiligen Varlaam von Chutyn erwähnt.

Nach der Oktoberrevolution von 1917 wurde die Kathedrale versiegelt. 1919 schloss die Gemeinde der Gläubigen einen Vertrag mit dem Arzamaser Sowjet über die Übergabe von zwei Kirchen, einschließlich der Verklärungskathedrale. Doch nach anderthalb Jahren kündigten die Behörden die Schließung des Klosters an und versiegelten die Kirchen. Nach Anträgen wurde der Gemeinde 1921 zwei Kirchen belassen, aber bald wurde die Kathedrale enteignet. Bis 1924 nutzte die Gemeinde nur die Kirche der Geburt der Gottesmutter. Die Spasski-Kathedrale wurde als Lager und später als Archiv genutzt.

Im Jahr 2015 verließ das Archiv nach der Übergabe der Kathedrale an die Kirche das Gebäude.