Церковь является ярким образцом архитектуры периода классицизма конца 18 – начала 19 веков. Она была выстроена в 1780-1787 годах по указу Екатерины II в виду отсутствия в Выборге православного храма. Церковь строилась по проекту архитектора Николая Львова с изменениями внесёнными Выборгским губернским архитектором Иоганном Брокманом. Ныне Преображенский собор это важная высотная доминанта в историческом силуэте города и свидетельство влияния петербургской школы зодчества на застройку Выборга того времени.
История храма начинается с приезда в Выборг Екатерины II в 1783 году (она следовала на встречу с королем Швеции Густавом III).
Въезд императрицы в Выборг сопровождала пушечной пальбой, колокольным звоном и музыкой. Город украсили гирляндами, а когда стемнело – разноцветными фонарями.
Среди сопровождавших императрицу лиц, видимо в карете Александра Андреевича Безбородко, возглавлявшего коллегию иностранных дел, ехал известный столичный архитектор Николай Александрович Львов (1753–1803). Вероятно после того как губернатор Выборга В.К. Энгельгардт доложил Екатерине об отсутствии в городе русской церкви и о её необходимости, Николай Львов и выполнил эскиз храма, который находится в фондах музея архитектуры Донского монастыря в Москве.
Чертеж представляет собой купольно-апсидную церковь в духе времени античного Рима. Этот проект Н.А. Львова зафиксирован на гравированной доске в числе его других работ под номером 26.
18 декабря 1786 года «состоялось Высочайшее повеление выстроить в Выборге храм соборный...». С 1785 года на должности губернского архитектора Выборга работал прибывший из Ревеля Иоганн Брокман. Он воспользовался чертежом Н.А. Львова и, сохранив пропорции, несколько уменьшил размеры строения, при этом оставил декоративное оформление неизменным.
Первый этап возведения постройки заключался в создании купольного храма с портиком тосканского ордера перед главным входом. В таком виде он простоял пять лет. Колокольней церкви в то время служила нынешняя Часовая башня, но это было неудобно из-за её отдалённости.
Вторым этапом строительства стало возведение колокольни, стоявшей отдельно от храма, но вблизи него. Позже их соединили.
В 1797 году на колокольне собора были установлены башенные часы. Их бой стал перебивать звон часов с соседней башни городского полицейского управления. В 19 веке, по этой причине и так как их механизм пришёл в ветхое состояние, часы были разобраны (снова часы на колокольне собора появились только в 2012 году).
В 1815–1817 годах значительной переделке подверглись интерьеры церкви по проекту инженера генерал-майора Сулемы.
В 1838 году на колокольне появился новый колокол, подаренный купцом Ф. Набилкиным.
В 1862–1866 годах храм был реконструирован под руководством инженер-поручика Титова. В работах участвовал прибывший из Петербурга архитектор Карпов. При нём переложили наружные стены, внутри собора установили четыре пилона, поддерживающие перекрытие в виде крестового свода. На амвоне и клиросе установили решетки, отлитые в Петербурге на заводе Сан-Галли.
В Петербурге, а частично на месте выполнялись художественные работы живописцем Саввой Васильевичем Постемским — художником Императорской Академии художеств. Архитектуру собора дополнила зелень разбитой вокруг него эспланады и чугунная решетка ограждения на гранитном основании, изготовленная в Выборге.
Во время реконструкции собора 1889 года до современных размеров увеличили алтарь, а к колокольне пристроили два помещения, где жили сторожа и хранилось топливо.
В 1892 году, после учреждения Выборгской епархии Спасо-Преображенский собор стал кафедральным.
Последняя переделка в соборе осуществлялась по чертежам выборгского десятника А. Исаксона. Она заключалась в том, что между колоннами портика при входе прорубили щелевидные окна и проемы круглой формы для проникновения света в нижний ярус колокольни.
Архитектура
Спасо-Преображенский собор является ярким образцом архитектуры периода классицизма конца 18 – начала 19 веков.
Архитектурные массы и ордерные элементы, введенные в композицию собора при его реконструкциях, вполне соразмерны и гармонично сочетаются с первоначальной частью здания.