Храм является двухпрестольным: главный престол освящён в честь Преображения Господня, а придел — во имя святителя Николая. В первой половине XIX века придел был надстроен, что придало зданию современные архитектурные формы. В 1854 году по проекту архитектора Ивана Сергеевича Бородина была возведена пятиярусная колокольня, заменившая прежнюю. Колокольня отличается сложной формой венчания: вокруг резонатора звона, несущего купол со шпилем, расположены четыре малые главки.
Архитектурный облик храма сочетает элементы, восходящие к XVII веку, с декоративными деталями раннего классицизма. Двусветный четверик церкви надстроен аттиком, над которым возвышается высокая купольная кровля, увенчанная декоративной главкой. С востока к храму примыкает прямоугольный алтарь, с запада — трапезная, соединяющая его с колокольней. Декоративное убранство фасадов включает рамочные наличники вокруг высоких окон с полукруглым верхом.
В интерьере храма сохранилась настенная масляная живопись середины XIX века, обновлённая в 1970-х годах. Территория храма окружена оградой, состоящей из кирпичных столбиков с башенками, соединённых коваными решётками, и святыми воротами.
В годы советской власти храм продолжал функционировать и не был закрыт, что является редкостью для того периода. С 1919 по 1937 год в храме служил иеромонах Сергий (Букашкин), причисленный к лику преподобномучеников. С 1972 по 1976 год настоятелем храма был иерей Павел (Шишков), впоследствии схиигумен Рафаил.
