Krajem 30-ih godina prošlog stoljeća Sarajevo se duž korita rijeke Miljacke širilo prema zapadu, pa su gradski oci odlučili izgraditi novu bogomolju za sve brojniji pravoslavni živalj.
Za potrebe gradnje uzet je već gotov projekat beogradskog arhitekte Aleksandra Deroka, koji je Sarajevu podario i Kapelu Vidovdanskih heroja, ispod koje se nalaze posmrtni ostaci pripadnika Mlade Bosne, učesnika u Sarajevskom atentatu.
Deroko je projekat načinio u mediteranskom stilu, a uzor mu je bila Crkva Svetih apostola Petra i Pavla u mjestu Ras nedaleko od Novog Pazara, izgrađena krajem 8. ili početkom 9. stoljeća, najstarija crkva u Srbiji.
Prvobitno je projekat bio namijenjen za gradnju crkve u Splitu, pa otud i njegov mediteranski stil. Međutim, gradnja crkve u Splitu otkazana je u posljednji čas, nakon što je već bio položen kamen temeljac, pa je projekat iskorišten za gradnju hrama u Sarajevu.
Crkva je izgrađena u kružnom tlocrtu, od bijelog krečnjaka, sa skrivenim zvonikom i arkadama u fasadi. Pokrivena je mediteranskim crijepom – ćeremitom, a crkveni interijer oslikao je poznati crnogorski slikar Jovan Zonjić.
50.000 vjernika
Gradnja je završena početkom 1940, a hram je osvešten 8. septembra iste godine, uz veliko slavlje kojem je prisustvovalo oko 50.000 vjernika iz svih krajeva Kraljevine Jugoslavije, brojni episkopi, gosti drugih vjera, predstavnici vlasti...
Crkvu su otvorili patrijarh Srpske pravoslavne crkve Gavrilo i gradonačelnik Sarajeva Muhamed Zlatar.
Od otvorenja Crkve do danas, uz izuzetak onih ratnih perioda između 1941. i 1945. te između 1992. i 1995., u ovom hramu se svakog 19. augusta proslavlja praznik Preobraženja Gospodnjeg, koji je krsna slava Crkve. Tada se po prvi put u godini iznosi i blagosilja novi rod grožđa, a vjerovanje je da se uz ovaj praznik preobražava čitava priroda, najavljujući tako skori dolazak jeseni.
U Drugom svjetskom ratu, vlasti Nezavisne države Hrvatske opljačkale su i zatvorile Crkvu, a ova bogomolja pretrpjela je i znatna oštećenja tokom opsade Sarajeva od 1992. do 1995. godine.
Nakon posljednjeg rata pristupilo se temeljitoj obnovi Crkve Svetog preobraženja Gospodnjeg, koja je vršena u etapama, a danas se ova crkva smatra jednim od najljepših hramova u Dabrobosanskoj eparhiji.
Picasso i Le Corbusier
Aleksandar Deroko (1894–1988) studirao je arhitekturu i umjetnost u Beogradu, Rimu, Pragu, Bernu i Parizu, gdje se družio i radio sa nekim od najznačajnijih umjetnika tog doba, poput Pabla Picassa i arhitekta La Corbusiera. Deroko je bio član Srpske akademije nauka i umjetnosti, profesor na Univerzitetu u Beogradu, autor nekoliko knjiga, dobitnik brojnih priznanja...