В 1627 году в деревне Чернышево была возведена деревянная церковь во имя Преображения Господня. С момента её постройки деревня получила статус села.
К началу XIX века деревянная церковь обветшала, что обусловило необходимость строительства нового храма. С 1816 по 1823 годы на средства прихожан был возведён каменный храм в честь Преображения Господня. Архитектурный проект храма был разработан известным архитектором Осипом Ивановичем Бове, представителем стиля классицизм.
Архитектурно храм представляет собой образец классицизма с характерными для этого стиля строгими формами и симметрией. Здание каменное, с одноимённой колокольней. Внутреннее убранство храма включало иконостас и росписи, соответствующие канонам православной церкви.
В советский период многие храмы подверглись закрытию или перепрофилированию. Однако конкретные сведения о судьбе Преображенского храма в селе Чернышево в этот период отсутствуют. Возможно, храм был закрыт и использовался не по прямому назначению, как это происходило со многими религиозными сооружениями того времени.