Ще одна пам’ятка, цікаве місце в Білій Церкві – Преображенський Кафедральний Собор. Преображенський собор був побудований в 1833-1839 роках на подвір’ї напівзруйнованої Миколаївської церкви. Будівництво собору здійснювалося коштом Олександри Браницької. Вона була похована 15 серпня 1839 року в неосвяченому приділі Олександра Невського 15-го серпня 1839 рогу, так і не доживши до завершення будівництва.

Храм був споруджений в класичному стилі. Його висота 40 метрів. Інтер’єр був розписаний монументальним живописом, але до наших днів він, на жаль, не зберігся.

Преображенський собор був багато оздоблений. Однією з реліквій цієї пам’ятки стала «Таємна вечеря», вишита золотом на малиновому тлі. Вона датована XV-м століттям. Також в Преображенському соборі збереглася значна колекція стародруків XVII століття.

У 1933 році через антирелігійні гоніння Преображенський собор перестав функціонувати. До Другої світової війни в будівлі собору знаходився Державний міський архів. У 1941-му році купол собору був зруйнований під час військових дій прямим попаданням бомби. А в повоєнні роки церковна служба в соборі відновилася і проводилася до 1961 року. У 1956 році Преображенський собор у Білій Церкві був внесений до списку пам’яток архітектури, тоді ж розпочався ремонт будівлі, під час якого під штукатуркою були при ховані настінні розписи. У 1989-му році собор передали місцевій церковній громаді.