Спасо-Преображенский храм является собором Спасо-Песоцкой обители, которая в 1765 году была присоединена к Яковлевскому монастырю. Это один из самых древних и красивых храмов Ростова.

Спасо-Песоцкий монастырь был основан в середине XIII века княгиней Марией. В марте 1238 года он участвовал в битве на реке Сить, где русские войска потерпели поражение от татар. Князь был пленен и, отказавшись сражаться на стороне врага, был убит. Оставшись с двумя маленькими сыновьями, молодая вдова взяла управление княжеством в свои руки и правила до совершеннолетия детей.

В память о муже княгиня Мария построила Преображенский храм на окраине Ростова и основала здесь монастырь. Её имя связывают с продолжением местного летописания, и она считается автором летописных текстов о князьях-мучениках Василько Ростовском и Михаиле Черниговском.

Смерть мужа была не единственным испытанием для княгини Марии. В 1246 году в Орде были замучены её воспитатель, боярин Федор, и отец, князь Михаил Черниговский, которые позже были канонизированы Русской Церковью. Также был канонизирован князь Василько вместе с двоюродным братом Александром Невским и племянником Романом Угличским. Церковь чтит и младшего сына князя Василько и княгини Марии, князя Глеба Белозерского, основавшего Спасо-Каменную обитель на Кубенском озере, и её сестру, преподобную Евфросинию Суздальскую. Нынешнее здание собора построено в XVII веке на месте прежнего деревянного. Здесь погребены княгиня Мария и её сын князь Глеб Белозерский, а также настоятель Спасо-Яковлевского монастыря епископ Амфилохий, известный учёный и коллекционер древних рукописей.

В конце 1870-х годов в подклете Спасского храма была основана церковь преподобного Сергия Радонежского. Идея её создания принадлежала архимандриту Илариону, а средства на строительство пожертвовал крестьянин Иван Алексеевич Рулев. 4 октября 1887 года Сергиевский храм был освящен архиепископом Ионафаном. В Спасо-Яковлевском монастыре появился престол, освящённый в честь одного из самых почитаемых святых Древней Руси. Амфилохий, известный исследователь славянской и греческой археографии и палеографии, оставил много работ по филологии и истории. Он был членом различных исторических и археологических обществ и почетным членом духовных академий. Именно при епископе Амфилохии Спасский храм был расписан сценами из Апокалипсиса.

В советское время Спасо-Яковлевский монастырь был упразднен, и Спасская церковь пришла в запустение, возможно, использовалась как склад или для хозяйственных нужд.

Возрождение Спасского храма началось с восстановлением монастыря. Основные реставрационные работы проводились в 2008-2009 годах. К 2009 году, когда отмечалось 300-летие кончины святителя Димитрия Ростовского, Спасская церковь была полностью обновлена.

К зданию подведено отопление, в обоих этажах устроены теплые полы, проведена современная электропроводка. Восстановлены утраты в кладке, трещины залиты раствором, укреплены железные стяжки. Старая штукатурка заменена новой, храм выбелен, главы и кровли выкрашены. Заменены оконные рамы, заложены пробитые окна и двери, устроен новый вход с западной стороны с каменным крыльцом.

Восстановлению подлежали и первый этаж, где планируется возобновить Сергиевский храм, и верхний, где освящен престол Всемилостивого Спаса.

Освящение Спасского храма состоялось 14 августа 2009 года архиепископом Кириллом. После долгих лет запустения здесь была проведена первая Божественная литургия. В 2018 году в храме проходила выставка о митрополите Димитрии Ростовском. Храм, обычно закрытый, был открыт для посетителей, проводились экскурсии, рассказывающие об истории, архитектуре и росписях, а также о выдающихся личностях, связанных с ним.