После основания в 1709 году Осередской крепости (так первоначально именовался город), в 1711 году сюда был переведен гарнизон крепости в честь апостола Павла на реке Миус, что под Таганрогом. И крепость на Осереди была переименована в Новопавловскую, а затем наименована Павловском. В тот же год был построен из дерева собор в честь апостолов Петра и Павла, освященный архиепископом Воронежским Арсением в 1712 году.
Павловск имел особый статус базы русского флота, форпоста на юге России. Город неоднократно посещал царь Петр, высшие государственные чиновники, а церкви были подчинены не епархии, а напрямую Патриаршему приказу. В 1711 году государь передал в дар городу уникальную, на морской раковине, именную чудотворную икону Знамения Божией Матери, именуемую «Павловская», пребывавшую в соборе. Г.Павловск – единственный в Воронежской области, имеющий свою именную икону Пресвятой Богородицы. В настоящее время Павловская икона на морской раковине восстановлена по описанию и пребывает до времени в Покровском храме. В собор Петром I было подарено 37 различных церковных вещей и одеяний: ризы, стихари, подризники, епитрахили, пояса, поручи, орари. Среди местных краеведов распространено мнение, что по статусу собора, в нем мог короноваться и венчаться император – как запасном святом месте для столичных соборов, в особых случаях.
В конце XVIII века (с 1793 по 1796г.) в Павловске жил и служил настоятелем Преображенского собора и благочинным Павловского округа протоиерей Евфимий (в монашестве Евгений) Болховитинов – впоследствии митрополит Киевский и Галицкий, выдающийся русский историк, основоположник отечественного краеведения. В 1770 году в Павловск был прислан для службы в чине лейтенанта будущий адмирал Федор Ушаков – причисленный церковью к лику святых, небесный покровитель русских моряков.
Нынешний собор в честь праздника Преображения Господня, возведенный в камне и освященный в 1786 году, является духовным правопреемником исторического собора, построенного при Петре I. Собор имел приделы в честь Преображения Господня (главный придел), апостолов Петра и Павла, который был переименован в честь иконы Знамения Матери Божией, именуемой «Павловская» в 1855 году, святителей Воронежских Митрофана и Тихона. Пределы были освящены 4 декабря 1782 года и 7 июля 1786 года.
Уникальна колокольня собора. В 1799 году она была сооружена из камня. На нее был поднят главный соборный колокол из г.Азов весом 1 тонна 848 кг, переданный павловскому собору в в 1711 году. Кроме большого колокола, были привезены и восемь других соборных колоколов меньших по весу. Впоследствии высоту колокольни увеличили до 30 метров, на нее установили башенные часы, во многом благодаря которым колокольню не стали разбирать в годы репрессий.
Богослужение совершил настоятель протоиерей Сергий Чибисов.
В мероприятии принял участие настоятель храма святого Апостола и Евангелиста Иоанна Богослова села Переволочное иерей Андрей Елпов.
На мероприятии присутствовал благочинный Калачеевского церковного округа протоиерей Евгений Бей.
Преосвященнейшему владыке сослужили секретарь Россошанского епархиального управления иерей Иоанн Суздальцев, благочинный Каменского церковного округа иерей Сергий Папин, благочинный Богучарского церко...
В мероприятии, проходившем в библиотеке местного дома культуры, приняли участие воспитанники Воскресной школы при храме вознесения Господня города Калач, педагоги школы и мастера декоративно-прикладно...
Благочинный Острогожского церковного округа иерей поблагодарил отца Михаила Порубаева и игумена Сергия (Руднева) за понесённые труды в этих храмах, а новому настоятелю пожелал помощи Божией.
Богослужение возглавил настоятель храма иерей Андрей Коротя.
Богослужение прошло в Преображенском храме Архиерейского подворья п. Новонадеждинский Аннинского района.