Храм Преображения Господня в Нерехте был возведен в 1787–1791 годах на месте каменной Ильинской церкви, серьезно пострадавшей во время пожара 1785 года. Решение о строительстве нового храма было принято после того, как пожар повредил стены и колокольню прежней церкви. Проект был выполнен зодчим Степаном Андреевичем Воротиловым, известным по другим храмовым постройкам в Костромской губернии. Архитектурный стиль храма относится к позднему барокко, а его план имеет необычную для культовых сооружений форму вытянутого прямоугольника со скругленными углами.
Церковь двухэтажная: на первом этаже расположены престолы в честь Успения Пресвятой Богородицы и пророка Илии, а на втором — главный престол, освященный в честь Преображения Господня. Все три престольных праздника приходятся на август. Внутреннее убранство верхнего храма включает настенные росписи маслом в стиле позднего классицизма, выполненные в 1840-х годах. Сюжеты росписей выдержаны в академической манере и включают изображения евангелистов, сцены из Священного Писания, а также декоративные элементы, имитирующие багетные рамы.
В советский период храм был закрыт, его убранство утрачено, а здание использовалось для различных хозяйственных нужд, включая размещение механических мастерских и организацию киносеансов. В 1987 году здание было освобождено, а в 1991 году возобновлены богослужения. В 1994 году храм посетил Святейший Патриарх Московский и всея Руси Алексий II, что способствовало дальнейшему восстановлению церкви.
В храме хранится список с чудотворной Владимирской-Нерехтской иконы Божией Матери, оригинал которой был принесен в Нерехту в 1634 году. Согласно преданию, икона была доставлена из Ярославля по рекам Волге и Солонице после явления Пресвятой Богородицы благочестивому жителю Иоанну Аверкиеву. В конце XX века образ временно находился в Преображенском храме, но позднее был возвращен во Владимирскую церковь.
