Точная дата постройки первоначальной церкви неизвестна, однако в 1422 году она уже существовала, так как монастырь был основан при уже имеющемся храме. Согласно Писцовой книге 1676 и 1683 годов, в 1679 году обе деревянные Преображенские церкви и колокольня с 10 колоколами сгорели, и на их месте возвели одну деревянную церковь. В 1689 году началось строительство каменной холодной церкви во имя Преображения Господа Бога и Спаса нашего Иисуса Христа, а также колокольни. Каменный пятиглавый Спасо-Преображенский храм был завершен в 1696 году и освящен 6 августа 1697 года архиепископом Александром Великоустюжским и Тотемским.

Архитектура храма напоминает Архангельский собор Михайло-Архангельского монастыря, включая расположение встроенной колокольни на северо-западном углу. Отличие заключается в более скромных размерах и обилии изразцов местного производства в убранстве Спасо-Преображенского храма. В 1756 году сени и своды алтаря украсили живописными изображениями. На западной стене церкви под сводами находятся деревянные хоры, характерные для соборных церквей. Под хорами в двух клеймах написано: в первом говорится об учреждении девичьего монастыря в 1422 году, который существовал 342 года и был переведен в Ивановский монастырь в 1764 году; во втором, о том, что в 1789 году церковь была основана как девичий монастырь во имя Преображения Господа при игуменье Анисии и освящена 6 августа 1697 года архиепископом Иосифом.

Иконостас перед алтарем, полностью резной и золоченый, был возведен в 1697 году по заказу архиепископа Александра. Он поражает богатством орнаментального убранства, сложными профилированными арками и колонками с капителями. Особенно впечатляют колонны, украшенные листьями и гроздьями винограда, а также розетками и завитками. Как и многие иконостасы Великого Устюга, он имеет четкие горизонтали и вертикали с центральной осью, подчеркнутой царскими вратами, и ступенчатым расположением икон. Завершает сооружение изображение распятого Христа. Среди икон выделяется древний образ Преображения Господня, который был обновлен в конце XVII века. Остальные иконы относятся к первой половине XVIII века. В иконостасе также представлены произведения с многофигурными композициями, вдохновленными гравюрами Библии Пискатора. Ордерные формы иконостаса и объемные изображения икон свидетельствуют о новаторском подходе как заказчика, так и исполнителей.