Первое упоминание о деревянной церкви в честь Преображения Господня в центре села Белоомут датируется 1616 годом. В 1797–1802 годах на её месте была возведена каменная церковь в стиле классицизма. Здание представляет собой бесстолпный двусветный четверик, завершённый купольной ротондой со световым барабаном. К храму примыкает просторная четырёхстолпная двухпридельная трапезная, перекрытая крестовыми сводами. Внешний декор включает наличники окон с «ушами» и сложным замковым камнем в лучковой перемычке, филёнки над проёмами и бриллиантовый руст под окнами. Особенностью являются рельефные ромбы и овалы на пилястрах порталов, что связывает храм с местными архитектурными традициями XVIII века.
В 1823 году были внесены изменения в завершение храма, у входов появились портики крылец. К началу XX века приход насчитывал 619 дворов с населением более 4300 человек. При храме имелась церковная земля и капитал в пользу причта.
В 1933 году храм был закрыт, колокольня и купола разрушены, внутреннее убранство утрачено. Здание использовалось как клуб, что привело к значительным изменениям в его структуре.
В 2003 году храм был возвращён Русской Православной Церкви. С апреля 2006 года возобновлены регулярные богослужения, организована воскресная школа. В ходе реставрации восстановлены иконостас, солея, клирос и другие элементы внутреннего убранства.
