Архитектурно-археологические остатки (подклет) Преображенского собора расположены в центре комплекса. Собор монастыря был построен в 1595—1601 гг. Это был белокаменный шестистолпный трехапсидный храм, с пятью главами, размерами и художественными качествами не уступавший Благовещенскому собору.
Собор во имя Преображения Господня первоначально построен в 1550-х годах и представлял собой деревянное строение на каменном подклете. В 1596—1601 гг. на его месте был построен каменный шестистолпный храм с пятью главами и с тремя алтарными выступами. Здание построено на более раннем каменном подклете, который чудом сохранился до наших дней и очень схож с нижним храмом Благовещенского собора. Это очень колоритное помещение с четырьмя столпами и стеной с проемами, отделяющей подалтарную часть, на которые опираются коробовые и крестовые своды Верхняя часть здания была взорвана в 30-е годы XX века. Но даже по этой сохранившейся части можно судить, насколько многочисленные перестройки претерпевал Преображенский храм на протяжении своего существования.
В XVIII веке были пристроены галереи с северной и южной стороны. Причем они отличались друг от друга. С южной стороны это сводчатые помещения на уровне нижнего яруса собора, соединенные с основным белокаменным объемом. Верх галереи имел плоское перекрытие и использовался как открытая паперть. Северные галереи были двухъярусные. Невысокий первый ярус представлял собой ряд сводчатых помещений. Крестовые своды опираются на большие белокаменные пяты трапециевидной формы. Второй ярус не сохранился. В настоящее время он в процессе восстановления. По историко-архивным данным, это сводчатое помещение под односкатной кровлей. На этом уровне галереи служили коридором, соединяющим собор с домом настоятеля и церковью Николы Ратного. С восточной стороны галереи начинались большим парадным входом.
В 1901 г. с западной стороны выполнен, пристрой на всю ширину собора.
Преображенский собор разрушен в середине 1920;х гг., одним из первых в период борьбы с религией. До настоящего времени дошел цокольный этаж (подклет) собора с перекрытиями. Стены подклета сложены из белого камня, блоки гладко отесаны и плотно пригнаны друг к другу. Сводчатые перекрытия также белокаменные, опираются на стены и два ряда квадратных столбов. Весь комплекс этих разновременных построек в настоящее время приспосабливается под Музей археологии Республики Татарстан.
