Дата постройки последнего здания: 1862-1897   см. фотографии объектов той же эпохи

Кирпичный однокупольный собор был выстроен в 1862-1897 в стиле эклектики на средства городского головы купца Николая Алексеевича Вязьмитина на месте разобранного в 1862 прежнего одноимённого городского собора, основанного в 1798 в бывшей церкви упразднённого Спасо-Поликарпова монастыря (постройки 1690-х). Обширный двусветный куб с трёхчастной апсидой и притвором без трапезной и колокольни был украшен полукруглыми аттиками и увенчан массивным световым восьмериком под куполом с главой. Главный престол освящён в 1897, правый Никольский придел - в 1876, левый придел Иоанна Воина - в 1879. Покровского престола не имел; местное название "Ново-Покровский" возникло по аналогии с посвящением древнего городского собора. С 1920 - кафедральный собор. Закрыт в 1924, в здании оборудованы клуб, позднее - кинотеатр и антирелигиозный музей. Повреждён в годы фашистской оккупации, взорван 20.07.1968, окончательно разобран к 1974. На месте собора проезжая часть ул. Калинина и участок сквера перед киноконцертным залом "Дружба".

Собор находился на месте Спасо-Поликарпова мужского монастыря, основанного в XVI в. и упразднённого в 1764. Кроме Преображенской, монастырь имел церковь Рождества Богородицы (кон. XVII в.), разобранную в 1880. Долгое время сохранявшаяся кирпичная надвратная шатровая колокольня постройки 1690-х разрушена в 1960-х.