На средства купца гостиной сотни Михаила Федоровича Немчинова «при настоятеле архимандрите Льве» к 1700 году было завершено строительство собора Преображения Господня, а его благоукрашение – к 1702-му. 6 августа, в праздник Преображения Господня, состоялось великое освящение соборного храма.
Собор – одноглавый, бесстолпный, перекрыт сводом с пролетом в 13 метров, на то время самым большим, на котором установлена глава. С северной и западной сторон храм имел 2 портала с резной белокаменной отделкой в стиле барокко, выходившие на подклет с гульбищем. Такой же резной белокаменный декор обрамляет оконные проемы, под ними – рельефные полихромные изразцы, как и под карнизом апсидной части, выполненные в стиле русского барокко. Собор едва не лишился этих изразцов в 1905 году во время очередного ремонта.
Барочный 5-ярусный иконостас устроили по образцу иконостаса летнего Успенского собора. В 1754 году купец Иван Васильевич Осминин пожертвовал для икон местного ряда иконостаса серебряные ризы с позолоченными венцами. Справа от Царских врат помещались иконы Преображения Господня и Воскресения Христова; слева – список с Феодотьевского образа Божией Матери Одигитрии и икона Сретения Господня «в серебряных ризах, с позлащенными венцами, в коих весу три пуда четыре фунта». У правого клироса – особо чтимая Тихвинская икона Божией Матери, копия 1749 года с чудотворного образа.