До 1810 года деревня Дятьково входила в приход села Спасское (Прудки), ныне не существующего. Однако после строительства Дятьковской хрустальной фабрики (1790), положившего начало бурному росту Дятькова, встаёт вопрос о переносе прихода в Дятьково. По просьбе секунд-майора И.А. Мальцова епархиальным начальством было дано разрешение на строительство нового храма взамен прежнего малопоместительного, которое продолжалось с 1807 по 1810 год. В 1810 году приход села Спасское был переведён в Дятьково; сюда же были переданы реликвии, среди которых упоминаются икона двунадесятых праздников с 30 частицами св. Мощей и древний серебряный крест со св. Мощами. Храм был каменный с колокольнею, выстроен в греческом стиле. После освящения храма деревня Дятьково была переименована в село, а приход села Спасского был упразднен (к середине XIX века исчезло и само селение; ныне на его месте дер. Латышовка).
На протяжении XIX века дятьковский храм несколько раз перестраивался и расширялся. В 1838 году по решению Мальцова Ивана Акимовича и сына его, наследника, генерал-майора в отставке и кавалера Мальцова Сергея Ивановича храм был перестроен, по бокам было симметрично пристроена два придела, для вместительности умножившихся жителей-прихожан. В 1845 году храм и колокольня были перестроены в итальянском стиле. В 1848 году было завершено строительство, длившееся около десяти лет, придельного храма во имя святителя Василия Великого. Данный придельный храм был выстроен из чугунных слитков и располагался над фамильным склепом Мальцовых, возле святого алтаря, с восточной стороны, настоящего Преображенского храма. К 1855 году относятся сведения о последней перестройке храма, в ходе которой был установлен новый иконостас, а также из алтаря был устроен ход к фамильному склепу и в сам придельный храм.Мальцовы не жалели денег на переустройство храма и его внутреннее убранство. Заказ на изготовление икон для нового иконостаса они разместили в Санкт-Петербургской академии художеств. Все иконостасы были убраны белым, тисненным прозрачным хрусталем, изготовленным на хрустальной фабрике села Дятьково. В первую очередь на себя обращали внимание иконы: «Введение в храм Пресвятой Богородицы» и «Тайная вечеря», которые создал художник Лавров. И конечно особое впечатление на современников производило внутреннее убранство храма.По состоянию на 1904-05 гг., приход села Дятьково состоял из самого села, Знеберской стеклянной фабрики и деревень: Дятьковой, Чернятичей, Сосновки, Верещёвки, Чижовки и Белой Речки. Численность прихожан — 4501 душ мужского пола и 4550 душ женского пола. Причт был 4-х штатный. В приходе имелись церковно-приходская школа, 3 школы грамоты и 2 земских школы. Храм входил в состав 4-го Благочинного округа Брянского уезда Орловской епархии.
После Октябрьской революции храм продолжал работать до момента своего закрытия и последующего разрушения в 1929 году.
4 февраля 1929 года Дятьковский Горсовет на заседании расширенного Президиума выступает с инициативой о разборке придельного храма (часовни-памятника, установленного над склепом Мальцовых), с целью употребить полученные материалы на дорожное строительство. Инициатива основывалась на постановлениях всех избирательно — отчетных участков и ходатайствах общественности. Вопрос о демонтаж часовни был отправлен на согласование с Бежицким уездным Исполнительным комитетом Совета Рабочих, Крестьянских и Красноармейских депутатов. Президиум уездного исполкома согласился с мнением Дятьковского горсовета относительно дальнейшей судьбы часовни и 12 февраля 1929 года отправил запрос о демонтаже часовни на утверждение в Брянский Губернский Исполнительный комитет Совета Рабочих, Крестьянских и Красноармейских депутатов. Однако Президиум Брянского Губисполкома не сразу утвердил решение о ликвидации памятника. Президиум, не находя руководящих указаний о порядке сноса подобных сооружений, 18 февраля 1929 года переадресует вопрос в Народный комиссариат внутренних дел РСФСР на каких основаниях может быть произведен демонтаж часовни-памятника С.И. Мальцову. 21 февраля 1929 года от Народного Комиссариата Внутренних Дел поступает разъяснение о том, что памятник-часовня, установленная на могиле Мальцовых, может быть ликвидирована, как связанный с именем собственника крупных заводов С. И. Мальцовым-«человека эксплуатировавшего население целого округа». 28 февраля 1929 года Президиум Брянского Губиспокома разрешает ликвидировать часовню-памятник С. И. Мальцову и реализовать полученный от демонтажа материал (чугун) на дорожное строительство.
Несмотря на то, что ни в одном из постановлений руководящих органов ничего не говорилось о ликвидации самого Преображенского храма, он вскоре был закрыт и разрушен. 4 марта 1929 года антирелигиозно настроенные граждане, комсомольцы и милиционеры фактически уничтожили храм. Вандалами были разрушены хрустальный иконостас и престол, многие иконы сожжены. Также было разрушено помещение сторожа, которого вместе с семьёй фактически выселили на улицу. Жалобы прихожан М.И. Калинину и прокурору республики Н.В. Крыленко с просьбами наказать виновных в надругательстве и самоуправстве остались без внимания.
13 июня 1929 года Брянский Губисполком издал Постановление о закрытии Преображенской церкви в Дятькове и дальнейшем использовании церковного здания для культпросветработы (под клуб-кино). Окончательное закрытие храма состоялось 21 октября 1929 г., а его имущество было передано Дятьковскому Горсовету. Спустя несколько лет храм был полностью разобран.
До наших дней сохранились отдельные элементы внутреннего убранства: подсвечник из многоцветного стекла, лампада и один элемент декора хрустального иконостаса. Данные предметы являются экспонатами постоянно действующей выставки в Дятьковском музее хрусталя.
