Кирпичная одноэтажная церковь с пятью главами и шатровой колокольней, посвященная Преображению Господню, была заложена в 1684-1685 годах. Её строительство велось одновременно с Введенской церковью на участке женской общины. Архитектором выступил Логинка Корсаков, специалист по каменным работам. Однако 22 июля 1687 года стены и своды обрушились. Завершили строительство в 1690 году, а освятили храм 6 сентября 1692 года.

Церковь включает в себя вытянутый притвор с колокольней, трапезную, основную часть и тройную апсиду с окнами в каждом полукружии. Притвор украшен арочными окнами и широким филенчатым поясом на западном фасаде, где расположен ризалит с аркой входа, обрамленный контрфорсами. Колокольня представляет собой одноярусный восьмерик, обращенный ребром к западному фасаду. Ярус звона окружен аркадой на трех полуколоннах и покрыт кирпичным шатром с люкарнами. Шатер завершается кирпичной главкой. Трапезная имеет по два окна на южном и северном фасадах. Окна южного фасада расположены в глубоких нишах с коробовой аркой, а окна северного фасада, обращенные к монастырю, обрамлены наличниками с кокошниками сложного профиля. Основная часть храма выполнена в два света с арочными порталами на южном и северном фасадах. Фасады украшены двойным фризом и карнизом с аркатурой из трех закомар. Храм покрыт четырехскатной крышей и увенчан пятью главками на высоких барабанах. Барабаны опираются на кокошники и украшены аркатурно-колончатым поясом. Средний барабан световой.

В 1765 году монастырь был упразднён, и церкви стали приходскими. С 1929 года здание перестало использоваться как культовое и до 1941 года служило хозяйственным нуждам различных организаций. Во время Великой Отечественной войны здесь находилось танковое училище. После войны здание использовали под мастерскую и гараж. В 1951-1988 годах оно служило производственным мастерским ПСНПРМ. В 1952-1959 годах под руководством архитектора Ф.М. Тольцинера проведены реставрационные работы: восстановлены луковицы с крестами, северо-западный угол притвора, контрфорсы, столбы южного крыльца, а также закладка оконных проемов и восстановление дверных перемычек и цоколя.

В 1991 году здание было передано в бессрочное безвозмездное пользование приходу Спасо-Преображенского храма.