Большая пятикупольная Спасо-Преображенская церковь была построена в 1720 году на деньги прилуцкого полковника Игнатия Галагана. Церковь строилась по примеру Троицкого собора Густынского монастыря.
С 1781 года Спасо-Преображенская церковь становится соборной.
После пожара, в 1834 году проводится реконструкция собора, в результате которой была изменена форма всех пяти его куполов.
В конце XIX века вокруг Спасо-Преображенского собора возводится каменная изгородь. В это же время при соборе открывается школа и обустраивается госпиталь.
В 1930 году собор был закрыт. Более тридцати лет находился в запустении. В 1960-х годах в соборе начались реставрационные работы. Проводились они в несколько этапов с большими перерывами и закончены были только в 1991 году. В этом же году храм был передан православной церкви и освящен.
Сейчас пятиглавый собор является настоящим украшением Прилук. Внутри сохранились росписи, старинные иконы, иконостас. В правой апсиде собора находится склеп с останками прилуцкого полковника Гната Галагана.
