Cerkiew Przemienienia Pańskiego we Lwowie została wzniesiona w XVIII wieku, na fundamentach dawnego kościoła trynitarzy, z wykorzystaniem jego ścian i konstrukcji, zachowanych po pożarze w 1848 roku, który powstał w wyniku bombardowania miasta przez Austriaków w czasie Wiosny Ludów. Plac z ruinami kościoła został w 1849 roku podarowany ruskiemu towarzystwu ”Matyca Ruska”. Po przebudowaniu klasztoru w latach 1851-64 urządzono w nim „Narodnyj Dim”.

W 1906 roku w wyniku kolejnej przebudowy w stylu klasycystycznym powstała obecna cerkiew. Nowa świątynia została rekonsekrowana 29 kwietnia 1906 jako cerkiew greckokatolicka przez metropolitę lwowskiego Andrzeja Szeptyckiego. Trzynawowa świątynia, autorstwa Sylwestra Hawryszkiewicza, jest murowana z kamienia. Trzykopułowa budowla została zbudowana jako trzynawowa bazylika z wydłużoną półokrągłą apsydą i nieznacznymi występami transeptu. Kopuła główna otwiera się do wnętrza, dwie pozostałe są zwieńczeniem wież, w które ujęta jest fasada główna. Fasady rozczłonkowane są pilastrami, portal główny ujmują kolumny. Antablement ma rozwinięty gzyms, okna mają łukowe zakończenia. We wnętrzu świątyni, przy zachowaniu większości ocalałego wystroju wprowadzono daleko idące zmiany wynikające ze specyfiki obrządku wschodniego. Autorem zdobień rzeźbiarskich wnętrza i tamburu kopuły jest J. Marconi. Ikonostas został wykonany przez T. Popiela. Kompozycje malarskie wykonane zostały przez T. Kopystyńskiego i K. Ustyjanowicza.

Architektura Cerkwi Przemienienia Pańskiego łączy w sobie formy historyzmu (wariant klasycystyczny z wykorzystaniem tradycji ukraińskiej architektury sakralnej) z pozostałościami form barokowych i wczesnego klasycyzmu (elementy dawnego kościoła). W pierwszej poł. XX wieku parafia przy cerkwi Przemienienia Pańskiego stała się jednym z głównych ośrodków ukraińskiego ruchu narodowego. 29 października 1989 roku, po upadku sowieckiego imperium parafia Przemienienia Pańskiego była pierwszą odrodzoną parafią ukraińskiego kościoła katolickiego obrządku bizantyjsko-ukraińskiego.

Cerkiew jest położona w centralnej części miasta, przy ul.Krakowskiej 21.