История главного храма Спасо-Преображенского Соловецкого ставропигиального мужского монастыря насчитывает без малого шесть столетий.

После 1436 — Под руководством преподобного Зосимы воздвигается в центре Соловецкой обители первый деревянный Спасо-Преображенский храм с приделом святителя Николая Чудотворца.

1558 — 1566 — При игуменcтве Филиппа (будущего святителя, митрополита Московского) строится каменный Спасо-Преображенский собор. Возводя храм, новгородские зодчие Салка и Столыпа руководствовались чертежами самого святого настоятеля обители. Первоначально собор имел 7 престолов, расположенных в двух ярусах, опирающихся на валунные подклеты.

Величественный двухстолпный, высотою более 40 метров храм не имеет аналогов в средневековой Руси. Его венчают пять глав. Барабан под центральной главой смещен к востоку и воспринимается как шатер. Высокие своды храма опираются на два массивных столпа, свет падает сверху от шатра-барабана, который как бы парит над иконостасом. Основные приделы храма находились в первом ярусе собора, северный был посвящен преподобным Зосиме и Савватию Соловецким, южный — архистратигу Михаилу.

После перенесения мощей святителя Филиппа в Москву (1652) частицы его святых мощей оставались на Соловках и хранились в особой нише в южной стене собора, у иконостаса.

Узкая лестница в южной стене ведет на верхний ярус храма. Там, в небольших башенках по углам, находились два придела в честь Двенадцати и Семидесяти апостолов на восточной стене, и еще два придела на западной стене — во имя небесных покровителей сыновей Иоанна IV: святого Иоанна Лествичника и святого великомученика Феодора Стратилата.

В центральном подклете собора под алтарем расположена часовня-усыпальница преподобного Зосимы на месте его первоначального погребения (1478). В северном подклете игумен Филипп определил себе место захоронения и собственноручно ископал могилу. Сейчас здесь, под Свято-Троицким собором, находятся часовни во имя Святителя Филиппа и святого игумена Иринарха Соловецкого.

1602 — При строительстве валунной галереи была значительно расширена западная паперть собора. Здесь было сооружено особое помещение — книгохранилище монастырской библиотеки.

1695 — На вклад царевича Петра Алексеевича сооружается грандиозный многоярусный резной иконостас. Старинные иконы были подновлены и частично написаны вновь. Часть из них находится ныне в Москве, в музеях Кремля и Коломенского.

1860 — По проекту архитектора Шахларева к северо-восточному углу Спасо-Преображенского собора пристраивается Свято-Троицкий собор, куда вошел придел преподобных Зосимы и Савватия Соловецких.

1923 — 1939 — Пожар, возникший при передаче имущества в концлагерь, уничтожил главы и кровлю собора. Во времена Соловецкого лагеря собор охранялся как памятник архитектуры.

1940-е годы — Старинный иконостас был уничтожен при организации Школы юнг. Тогда же были расстреляны росписи стен храма.

1960-е годы — Началась реставрация собора.

2002 — В соборе сооружен и освящен пятиярусный иконостас, изготовленный на средства Международного фонда имени преподобного Андрея Рублева.

2007 — Великое освящение Спасо-Преображенского собора.