La cathédrale de la Transfiguration du Sauveur à Belozersk a servi de principal temple de la ville du XIVe au XXe siècle. Le bâtiment moderne a été posé en 1668 et achevé à la fin des années 1670. Le porche occidental a été ajouté au XIXe siècle. C'est un temple en brique avec trois absides et quatre piliers, surmonté de cinq dômes en oignon. À la fin du XVIIIe et au début du XIXe siècle, selon certains chercheurs, sa couverture à pignon a été remplacée par une couverture à quatre versants, et les ouvertures des fenêtres ont été élargies. D'autres estiment qu'à l'origine, la cathédrale avait une couverture à quatre versants, comme c'est le cas actuellement.

La cathédrale est située à l'intérieur du rempart en terre du Kremlin de Belozersk, érigé au XVe siècle sous le Grand Duc Ivan III, et constitue sa dominante architecturale.

À l'intérieur de la cathédrale, un iconostase sculpté à plusieurs niveaux du fin XVIIIe et du début XIXe siècle a été conservé. Sous le dôme central, un chandelier partiellement conservé pend à une chaîne.

Les services religieux dans la cathédrale ont continué jusqu'en août 1937. Pendant le Grand Terreur de 1937-1938, tous les prêtres de Belozersk, y compris le protodiacre Serge Belitsky, ont été arrêtés et fusillés à Léningrad le 9 octobre 1937. Après la fermeture de la cathédrale, son intérieur a été maintenu dans un ordre relatif. Actuellement, le bâtiment appartient au musée municipal, où une partie de la collection d'icônes est exposée.