По праву считается самым старым зданием Пензы, церковь была построена с 1689—1794 годы на месте Спасо-Преображенского мужского монастыря, и входила в комплекс монастырских построек. Она является венцом древнерусской архитектуры.
Окна церкви выполнены из фигурного кирпича. Церковь украшена поребриком, и четырьмя парами наугольных полуколонн. С востока к храму пристроена трехчастная апсида.
Как и многие храмы пензенской области, тогда же были снесены ее примечательные луковичные главки. Спасо-Преображенскую церковь закрыли в 1931 году, что бы разместить внутри общежитие. Но когда дело дошло до архивных записей кафедрального собора, то Спасо-Преображенскую церковь переоборудовали как архивохранилище. Архив про функционировал до 1984 года.
В 1993 году церковь была отдана епархии, с тех пор продолжается ее восстановление.