В 1873–1874 годах, с началом строительства Брянского рельсопрокатного завода, по инициативе его устроителей и администрации была возведена часовня, а в 1879 году — молитвенный дом для многочисленного прихода рабочих и их семей. В 1880 году было принято решение о строительстве нового храма, который должен был удовлетворить потребности растущего населения. Проект разработал архитектор Александр Гренер. Строительство осуществлялось на средства работников завода и акционеров предприятия, при содействии княгини Анны Тенишевой. В 1884 году храм был освящён в честь Преображения Господня.
Архитектурно храм представлял собой пятиглавое сооружение крестообразной формы. Его стены были возведены из железных рельсов и облицованы снаружи кирпичом, а изнутри — дубовыми досками. Центральную часть венчал массивный световой восьмерик под шатром с главой, а ветви креста завершались пониженными одноглавыми четвериками, один из которых служил колокольней. Размеры храма превосходили городской собор Брянска.
При храме в 1894 году была открыта церковно-приходская школа, ставшая образцовой в уезде. В 1897 и 1909 годах в храме были устроены два придела, расширившие его функциональные возможности. 20 апреля 1915 года храм посетил император Николай II.
После революции 1917 года храм столкнулся с трудностями. В 1929 году он был закрыт, а здание переоборудовано под цирк, затем использовалось как кинотеатр. В период с 1933 по 1935 годы храм был полностью разобран. В 1937 году бывший настоятель храма священник Афанасий Преображенский и священник Симеон Красовский были репрессированы.
В конце марта 1992 года была воссоздана община храма Преображения Господня. С 1 января 1994 года в отремонтированном и приспособленном под храм здании начались богослужения. 24 июля 1994 года был совершён чин на основание нового храма, а к 14 октября того же года завершены работы по закладке фундамента. 23 апреля 2006 года, в понедельник Светлой седмицы, во вновь построенном храме была совершена первая Божественная литургия.
