Построен на средства прихожан и разных благотворителей на месте обветшавшей деревянной церкви.
В ~1928, в связи с закрытием Троицкого собора, Преображенский храм получил статус кафедрального собора.
В 1962 Преображенский собор оказался в числе храмов, подлежащих закрытию, и передан Белгородскому областному краеведческому музею.
19 августа 1990 в престольный праздник совершено богослужение у стен храма.
С сентября 1990 осуществлялась поэтапная передача собора Церкви.
К сентябрю 1991 храм полностью освобождён в связи со вторым обретением мощей святителя Иоасафа епископа Белгородского.
17 сентября 1991, при участии святейшего патриарха Московского и всея Руси Алексия II, в собор торжественно перенесены мощи святителя Иоасафа.
19 августа 1990 первая после возвращения литургия совершается у врат собора.
Высокопреосвященный Ювеналий, архиепископ Курский и Белгородский, обращается с проповедью к прихожанам.