Каменный храм Преображения Господня в селе Сукромля Торжокского района Тверской области был возведен в 1836 году по проекту губернского архитектора Николая Николаевича Легранда. Строительство осуществлялось на средства помещика, ротмистра Михаила Васильевича Шишмарева. Церковь строилась рядом с существовавшей деревянной церковью 1718 года, которая была упразднена в 1831 году, но окончательно разобрана и продана лишь в 1840 году.
Храм представляет собой трехпрестольную церковь в стиле классицизма. Главный престол освящен в честь Преображения Господня, правый придел - в честь Успения Пресвятой Богородицы, левый - во имя святителя Николая Чудотворца. В 1832 году, еще до окончания строительства, в храме был установлен иконостас, а стены расписаны фресками. От первоначальных росписей сохранились лишь фрагменты изображений евангелистов.
В течение XIX века храм неоднократно ремонтировался и обновлялся. В 1888 году был приобретен новый иконостас, части которого сохранились до настоящего времени. Наиболее значительные изменения произошли в начале XX века: в 1900 году были сооружены печи, сделавшие храм теплым, а в 1903 году по проекту архитектора А.П. Федорова была значительно расширена западная часть и построена новая колокольня из красного кирпича.
В 1930-х годах храм был закрыт. В советский период здание использовалось как склад удобрений, а в 1990-х годах в нем размещалась частная мастерская по производству сетки-рабицы. За это время храм пришел в крайне запущенное состояние: были утрачены почти все фрески, разрушен алтарь, прогнили полы, обрушилась кровля. Чудом сохранился лишь фрагмент росписи с изображением святого Ефрема Новоторжского.
Восстановительные работы начались в 2010 году. Была расчищена территория, проведены первоочередные противоаварийные работы. В 2014 году на колокольне был установлен новый купол с крестом, а в 2016 году завершено восстановление главного купола. 2 октября 2023 года храм был освящен малым чином.
В храме в разное время служили несколько поколений духовенства. Последним священником перед закрытием храма был священномученик Константин Колпецкий, расстрелянный 23 сентября 1937 года и причисленный к лику святых новомучеников Российских на Юбилейном Архиерейском Соборе 2000 года.
