В 1752 году бывшие тогда местные священники Стефан Попов и Иаков (отчество и фамилия последнего неизвестны) с церковным старостою Феодором Чекалевым и приходскими людьми писали Преосвященному Варлааму, бывшему епископу Великоустюжскому и Тотемскому о том, что в Преображенском приходе вместо сгоревших трех церквей построены и имеются две деревянные церкви, первая теплая во имя Рождества Богородицы, вторая холодная во имя Св. Великомученика Георгия, а во имя Преображения Господня церкви не имеется; хотя помянутая церковь холодная имеется, но построена после пожарного случая за скоростию весьма маломестна, в которую летним временем в Господские, воскресные и высокоторжетсвенные дни за многособранием народу вмещается и слушать Божетсвенного пения никак невозможно, чего ради принуждены стоять более половины народа кругом церкви во ограде, понеже в том Преображенском приходе весьма имеется велико прихожан, а по учиненной в 1744 году ревизии написано приходских одного мужеского полу более восьми сот душ, а по нынешнему состоянию как мужеска, так и женска полу может быть вдвое или более, и что церковный староста с приходскими людьми со всего общего согласия имеют намерение означенную деревянную холодную церковь за малопространством, ежели позволена будет, разобрать, а вместо того желают по обещанию собственным мирским иждивением построить каменную холодную для многонародного собрания пространную во имя Преображения Господня об одном престоле, а помянутую деревянную холодную церковь разобрать, а лес употребить на церковное топление или печение просфор. На такую просьбу священников со старостой и прихожанами получена была храмозданная грамота от преосвященного Варлаама от 8 мая 1752 года. Содержание грамоты почти одинаково с вышеприведенной грамотой, данной преосвященным Гавриилом на построение деревянных церквей* (* Грамота хранится в церковной ризнице, имеет 8 верш<ков> длины и 6 верш<ков> ширины. Печать хорошо сохранилась. На грамоте собственноручная надпись преосвященного: "Божиею Милостию, Смиренный Варлаам, Епископ Великоустюжский и Тотемский".).
О том, кто был строителем храма и как происходила постройка его, в церковном архиве никаких сведений не сохранилось. Известно только, что с благословения, данного в 1767 году 31 дня преосвященным Великоустюжским и Тотемским Иоанном новоустроенный храм был освящен в 1768 году Тотемским протоиереем Иаковом на новом святом антиминсе.
В 1774 году 8 июня был второй большой при церкви пожар. Обе деревянные церкви сгорели, а "на каменном Преображенском храме (как сказано в грамоте) погорели крыша и кресты и в Св. Алтаре большая часть св. престола тоже погорела. Прочее в той церкви осталось в целости".
В том же 1774 году 5 сентября преосвященный Иоанн повелел Тотемскому протоиерею Иакову с местными священниками Евфимием Ивановым и Стефаном Василиевым освятить обновленный после пожара Преображенский храм на прежде бывшем святом антиминсе.
С прошлого столетия начинается период расширения и постепенного украшения Преображенского храма. Так, в 1836 и 1837 годах храм был украшен внутри прекрасною стенною живописью знаменитым костромским живописцем Иваном Афанасиевым Вагеновым.
В 1855 году было испрошено у первосвященного Вологодского и Устюжского Феогноста разрешение расширить храм значительным прикладом с западной стороны. Проект и план постройки составлял кафедральный ключарь священник П. Иконников. На проекте резолюция первосвященного Феогноста от 5 ноября 1854 года: "Строение по чертежу сему Бог благословит". В новом прикладе устроены два придела: по правую сторону во имя Сошествия Святого Духа на Апостолов, по левую - Успения Божией Матери. Первый освящен в 1861 году, второй - в 1863 году.
В 1868 году с разрешения первосвященного Вологодского и Устюжского Павла древний иконостас в храме был перезолочен вологодским мастером Пастуховым за 1750 рублей. В 1898 и 1899 годах вагеновская стенная живопись и означенный иконостас были поновлены вологодским живописцем Василием Шаховым.
Тем же живописцем Шаховым в 1900 и 1901 годах написана вновь стенная живопись и в обоих приделах храма. За обе работы было уплачено Шахову из сумм приходского попечительства 4100 рублей.
В настоящее время холодный Преображенский храм каменный, одноэтажный в длину 17 сажен, в ширину 9 сажен и 2 аршина и высоту от основания до креста около 15 сажен. Стены храма снаружи гладкие, выбеленные. Алтарь небольших разметров пятистенный; в нем три окна. На всем храме железная, окрашенная зеленою краскою крыша. Над восмискатной крышей возвышаются пять верхов с пятью луковицеобразными главами, на которых кресты с сиянием железные, выкрашенные, четвероконечные, под ними на подножиях изображения полумесяца и у каждого креста от боковых концов до глав железные цепи. Средний верх (барабан) имеет большие, продолговатые окна, пропускающие в изобилии свет внутрь храма. На восточной стене храма, под алтарем живописное изображение Преображения Господня. Средний храм двусветный; в нем 11 окон, из коих внизу на северной стороне 2 окна, на южной 3 окна, вверху на той и другой стороне по 3 окна.
В трапезе 6 окон, по три на стороне. Окна в церкви и трапезе больших размеров, внизу с железными решетками. С запада церкви выступает открытое входное крыльцо с широкими с трех сторон лестницами. На железной крыше крыльца небольшая глава с железным на ней крестом.
С крыльца в трапезу ведут массивные двойные двери, деревянные и железные, решетчатые.
Трапеза устроена в виде квадратной палаты, длина ее 6 сажен, ширина 8 сажен. Как сказано было выше, трапеза складена в 60-х годах прошлого столетия и в ней два придела: на правой стороне во имя сошествия св. Духа на Апостолов, на левой - Успения Божией матери. Святые престолы и жертвенники в них узаконенной меры и сделаны из простого дерева, сраченицы на них полотняные, белые, одежды парчовые. Св. антиминсы атласные, священнодействованы преосвященным вологодским Христофором, один - в Святодуховском приделе в 1860 году, другой - в Успенском в 1863 году. Иконостасы приделов устроены в 1861 и 1862 годах, имеют форму полукруга, деревянные, выкрашены сиреневою краскою, резьба на них покрыта червонным на полимент золотом. Иконы в них написаны под греческое письмо, в Святодуховском приделе живописцем Борисом Монаковым, в Успенском - Ветровым.
Из икон старинного письма достойна внимания икона Св. Пророка Илии с житием. Позолота на иконостасе и икона в нем поновлена в 1901 году вологодским живописцем Василием Шаховым.
В алтарях на восточной стене две художественные картины, по одной в каждом, в Святодуховском - "Тайная вечеря", в Успенском - "Воскресение Христово". На потолке в самой трапезе написаны больших размеров три картины с оригиналов храма Христа Спасителя в Москве, именно: в центре - Преображение Господне, на правой стороне - Сошествие Св. Духа на Апостолов; на левой - Успение Божией Матери.
В простенках между окнами направо изображение притчи о блудном сыне, на лево - Мытаря и Фарисея.
Вокруг всех картин сделаны цветные рамы. В арке, ведущей из трапезы в церковь на правой стороне художественное изображение во весь рост преподобного Феодосия Тотемского Чудотворца, а на левой - преподобного Вассиана, чудотворца тиксенского.
Вся стенная живопись в трапезе работы вологодского живописца Василия Шахова.