Село Спас-Леоновщина упоминается с 1578 года в составе Крутинской волости Коломенского уезда. В начале XX века в селе проживало несколько семей священнослужителей, функционировали две церкви, школа, народная библиотека и другие общественные учреждения.
Первая церковь на этом месте была построена в 1706 году стольником Иваном Леонтьевым. Это была деревянная однокупольная церковь, обшитая тесом. В 1795 году она была освящена.
В 1807 году рядом с деревянной церковью была построена каменная Троицкая церковь. В 1869 году вместо предыдущего здания была возведена новая каменная церковь, реконструированная в 1913 году. В церкви было три предела: Троицкий (средний), Успенский (правый) и Архангела Михаила и Святителя Николая (левый).
В 1935 году обе церкви были закрыты. В здании Преображенской церкви разместился литейно-механический завод, который функционировал до 2011 года.
В 2007 году начались работы по возвращению храма Русской Православной Церкви. В декабре того же года игумен Митрофан (Ефремов) был назначен настоятелем восстановленного Преображенского храма.
Архитектурно, храм представляет собой кирпичное здание с характерными для своего времени элементами. При церкви существовала трёхъярусная колокольня.
