Церковь имеет по истине уникальную историю. По некоторым источникам известно, что в 1704 году Преображенская церковь сгорела. На ее месте в 1706 году настоятелем И. Светайло была возведена новый деревянный храм. 21 июня 1709 года защитники у стен Спасского храма поклялись стоять насмерть во время героической обороны полтавской крепости. Существует также легенда, что Петр I в Спасской церкви слушал молебен за Победу. Через некоторое время деревянная церковь начала разрушаться. Александр II открывает сбор средств на восстановление храма. Помимо этого предстала задача найти способ не просто сохранить памятник архитектуры, а соорудить так, чтобы пронести сквозь столетия. В 1845 году на собранные средства был возведен однокупольный храм харьковским архитектором А. Тоном. В XIX веке был возрожден иконостас XVIII столетия. В 1847 году открыта колокольня.