Спасо-Преображенский собор (ул. Крестовая, д. 2) был построен и освящен в 1851 году на деньги Рыбинских купцов, по проекту ректора Академии художеств А.И. Мельникова. Строительство велось на месте старого каменного храма Преображения Господня, 1660 года постройки, который в 1779 году получил статус городского собора. В свою очередь храм Преображения Господня был построен на месте двух деревянных церквей 17 века.
В 1804 г., крестьянином из деревни Кочевки Ярославского уезда, Карповым С.М., рядом с храмом была построена колокольня высотой около 116 м. В 1809 году были установлены часы с кованым механизмом. В 1896 году из-за ветхости, они были заменены на часы московской фирмы «Винтер», которые служат по настоящее время. Колокола на колокольне несколько раз заменялись.
В 1838 году было принято в решение о сносе храма Преображения Господня и строительстве
Спасо-Преображенского собора, по причине обветшания храма и несоответствия его увеличившемуся числу населения города Рыбинска. Новый
Спасо-Преображенский собор пристраивался к ранее возведенной колокольне.
В 1929 году собор был закрыт и с колокольни сброшены все колокола, в т.ч. благовестник - весом 16 тонн. Исключением стал только колокол, служивший для боя часов. В 1930 году разрушены барабаны глав самого Спасо-Преображенского собора. Работы по их восстановлению, реставрации шпиля и часов были выполнены только к 1971 году.
6 января 1998 года на шпиле колокольни был установлен восьмиконечный православный крест. Но в апреле 1999 года его обломил порыв ветра. В день Святой Троицы 2001 года он был вновь установлен на колокольню. После были украшены крестами еще четыре купола собора.
Если смотреть на крест колокольни, то можно заметить, что он накренился, но на самом деле крен имеет шпиль. Промышленные альпинисты компании «Вершина», крест установили строго вертикально.
На Тутаевском колокололитейном заводе Николая Шувалова были отлиты 10 колоколов. Вес самого большого составил 5,2 тонны. Они были подняты на колокольню 21 декабря 2010 года, и собор ожил.
Рядом с колокольней находится могила Родиона Путятина (1807 – 1869 г.), который в 1845 году приехал в Рыбинск и прослужил в Спасо-Преображенском соборе почти четверть века.