Одноповерховий храм з трьома банями спроектовано в популярному у ті часи неокласичному стилі. Вхід у культову споруду прикрашає вишуканий портик з чотирьох колон.
За часів Російської імперії Преображенський Собор у Єлисаветграді користувався значним авторитетом, час від часу храм відвідували високі можновладці, у тому числі і представники імператорської династії.
Антирелігійна політика радянської влади наклала заборону на проведення служб у Преображенському храмі, але будівля використовувалася у якості музею та картинної галереї, тому чудово збереглася. У 1992 році українська держава передала храм місцевій релігійній громаді.
Сьогодні це чудове місце, яке варто відвідати як віруючим, так і людям байдужим до релігійних проблем. Преображенський собор знаходиться у затишному куточку середмістя, його навколишня територія чудово підходить для відпочинку: тут є охайні клумби з трояндами, маленький зоосад, а також дуже милі малі архітектурні форми (пасхальне яйце, фігурки домашніх тварин, тощо)
У храмі зберігається православний оберіг міста – ікона Єлисаветградської Божої Матері, а також мощі києво-печерських святих та Миколи Чудотворця.
