Спасо-Преображенский собор в Изюме был построен в 1684-1685 гг.

Второй из самых старых сохранившихся храмов Слобожанщины, он был возведен на средства полковников Константина Донца и Федора Шидловского.

На стенах храма до 1919 г. года висели трофеи, полученные Изюмским полком в военных походах с 1686 года (преимущественно турецкие).

В храме хранились Евангелие и риза, подаренные Петром I после посещения Изюма в мае 1709 г. Об этом пишет Филарет Гумилевский в труде «Историко-статистическое описание Харьковской епархии» (1859 г.)

Был тут и Александр I… В начале XX в. арх. М. Ловцов (автор харьковского Благовещенского собора) перестроил собор с луковицами и кокошниками. В 1953-1954 гг. его постарались восстановить в оригинальном виде, убрав более поздние надстройки, но увы, также исказив первоначальные пропорции.

Многие исследователи причисляют стиль к казацкому барокко, хотя это, скорее, его подвид — северская архитектурная школа. Существуют предположение, что строила храм те же мастеровые люди с Северщины, которая чуть раньше построила Николаевскую церковь в Святогорской лавре (1684) и Покровский собор в Харькове (1689).

Во время российских обстрелов Изюма в 2022 г. собор был поврежден и частично утратил остекление.