Церковь была построена в 1783 году по инициативе графа Захара Григорьевича Чернышёва, владельца Чечерска. Строительство храма стало частью масштабного градостроительного проекта по преобразованию Чечерска, осуществлённого графом Чернышёвым после получения города в дар от императрицы Екатерины II в 1774 году. Согласно некоторым источникам, в освящении храма принимала участие сама императрица.
Архитектурно храм представляет собой двухъярусную ротонду с полусферическим куполом на ступенчатом барабане, выполненную в стиле классицизма. К основному объёму примыкает притвор-колокольня с гранёным куполом. Стены нижнего яруса разделены пилястрами и нишами, верхнего — филёнчатыми рамами. Внутреннее пространство храма оформлено пилястрами со стилизованными капителями и карнизами. Над входом расположены деревянные хоры. Интерьер украшен росписями, выполненными приглашёнными итальянскими мастерами.
В алтаре храма хранится икона «Сошествие во ад», датируемая 1678 годом, авторства Яна Санковича. Кириллическая надпись на раме иконы сообщает о её пожертвовании храму Воскресения Христова в Чечерске.
К концу XIX века состояние храма ухудшилось. В 1897 году епископ Могилёвский и Мстиславский Мисаил посетил Чечерск и отметил, что Спасо-Преображенская церковь была в неудовлетворительном состоянии: снаружи и внутри неблаговидная, сырая, с отваливающейся штукатуркой; богослужения совершались редко, утварь была посредственной.
В советский период храм использовался не по назначению: в его здании размещались склады райпотребсоюза. 15 июня 1946 года исполком Чечерского совета депутатов передал здание и имущество храма в пользование БелоРусской Православной Церкви, однако до 21 мая 1953 года в нём продолжали находиться склады. После этого здание было окончательно возвращено верующим.
