Преображенский храм Николаевского мужского монастыря построен в строгом классическом стиле (лишь колокольню украшают несколько барочных элементов). Церковь заложена в 1821 году, основной храм освящен в 1834 году. В те годы в мужской обители Преображенский храм предназначался для проведения повседневных монастырских служб, Николаевский — для проведения праздничных.
Преображенский храм по решению властей закрыт в 1920-е годы с ликвидацией Свято-Николаевского монастыря. Возвращен Церкви в 1990 году, в 1992 году — освящен, в 1998 году была восстановлена храмовая колокольня.
В церкви пребывают мощи святого преподобного Арефы Верхотурского и другие монастырские святыни. За алтарем храма могилы известных настоятелей монастыря, святого исповедника Иоанна Кевролетина.
