В 1888 году в Старую Руссу из Тихвина была возвращена чудотворная икона Старорусской Божией Матери. Для её размещения был построен храм на Александровской улице, который стал самым богатым в городе по своему убранству и количеству икон. Средства на строительство, которое обошлось в 50 000 рублей, были собраны горожанами, и иконостас не был позолочен, а стены не оштукатурены. В июне 1889 года началось строительство храма, и в том же году были завершены каменные работы. Летом 1891 года храм был расписан и оборудован благодаря усилиям настоятеля монастыря архимандрита отца Мардария и щедрым пожертвованиям. 31 августа 1892 года собор был освящён, а вскоре после этого отец Иоанн Кронштадтский участвовал в освящении придельного алтаря в честь Владимира Крестителя. С завершением строительства этой церкви был окончательно сформирован храмовый ансамбль Спасо-Преображенского монастыря.

Новый храм был построен в стороне от древних построек монастыря, вдоль южной стены ограды, и выполнен в стиле поздней эклектики.

Снаружи храм представлял собой продолговатый четырёхугольник с восточным полукружием и алтарём. В центре возвышался крупный восьмиоконный барабан с куполом, увенчанный главкой и крестом. Над главным алтарём и папертью также были небольшие главки с яблоками и крестами. Крыша была покрыта листовым железом, окрашенным медянкой, а кресты были железные, сквозные и вызолоченные. Купол храма поддерживали четыре столба, соединённые со стенами арками, которые делили пространство церкви на девять четырёхугольных отделений. Три западных и три средних служили местом для молящихся, а три восточных занимала возвышенная солея. В южной части, отделённой стеной, находился Владимирский предел.

Храм имел четыре входа, главный из которых выходил на Александровскую улицу. Стены снаружи украшали пилястры, пояски с карнизами и фронтоны в виде кокошников. В храме было 43 окна с полуциркульным завершением, расположенные в один или два яруса. Вместе с папертью и алтарём длина храма составляла 39 метров, ширина, 26 метров, а высота, 23,5 метра.

Во время войны храм пострадал незначительно: отсутствовала глава, были повреждены кровля и частично штукатурка. Однако долгое время он оставался заброшенным и сильно обветшал. В 1960-х годах остов разрушенного храма был перестроен. Верхняя часть до уровня междуэтажного карниза и верха апсид была разобрана, изменены проёмы и заштукатурен декор. Стены надстроили, сделали железобетонное перекрытие и установили внутренние стены. Помещение отдали под детскую спортивную школу. Послевоенная судьба икон и ценностей остаётся неизвестной.