Это самое старое здание города, которое сохранилось до наших дней.

История храма такова. Непременную принадлежность практически любого, сравнительно крупного поселения, каким уже была Пенза на рубеже XVII-XVIII веков, составляли монастыри. В 1689 году под крутым восточным склоном горы, на которой располагалась Пензенская крепость, «по грамоте царей и великих князей Иоанна и Петра Алексеевичей» был основан Спасо-Преображенский мужской монастырь. Через 100 с лишним лет, в 1794 году, его переносят за черту города на юго-восток.

Соборной церковью монастыря был храм Преображения Господня. Его заложили к постройке в 1735, а закончили в 1750 году. После переноса монастыря эту церковь оставили на прежнем месте, превратив её в приходскую.

В здании храма помещалась нижняя (зимняя) и верхняя (летняя) церкви. Верхняя часть храма возвышается над зданием третьим этажом. Окна церкви имеют килевидные наличники из фигурного кирпича. Верх летней церкви украшен так называемым поребриком, а также четырьмя парами наугольных полуколонн, опускающихся от поребрика. Завершается храм пятью оригинальными луковичными главками.

Церковь имела три престола. В верхней церкви – главный, во имя Преображения Господня, в нижней церкви – во имя Казанской Божьей Матери и предельный – в память Усекновения главы Иоанна Крестителя.

Как и большинство храмов Пензы, Спасо-Преображенскую церковь закрыли в 1931 году. Сначала в ней планировали разместить общежитие. Но когда встал вопрос о размещении архивных материалов, хранившихся до этого в бывшем кафедральном соборе, уготовленном к сносу, то Спасо-Преображенскую церковь срочно переоборудовали под архивохранилище. В здании бывшего храма архив размещался до 1984 года, затем в нём находилось хранилище областной библиотеки имени М.Ю. Лермонтова.

В 1993 году церковь была возвращена православной общине, отреставрирована и вновь вошла в строй действующих.