Собор возводился на месте разрушенной в 1771 году Василианской церкви в период с 1866 по 1874 год архитекторами К.К.Рохау, Э.Жибером и В.Г. Шаламовым. В связи со сложностью возведения в строительстве принимали участие специалисты, работавшие в 1818-1858 годах в Исаакиевском соборе в Санкт-Петербурге. Настенное художественное оформление и иконы принадлежат кисти академика художеств Михаила Васильева.
Собор выдержан в русско-византийском стиле с характерными чертами древнерусской архитектуры XI-XII веков. Постройка сделана из кирпича. Храм крестовой формы, трёхнефный, пятикупольный с шатрообразными завершениями. Четырёхъярусная колокольня, примыкающая к западному фасаду. Высота собора составляет 53 метра. На колокольне установлен главный колокол весом в 500 пудов. В оформлении внутренних помещений храма использовались граниты и лабрадориты Волыни и Житомирщины.
Житомирский Свято-Преображенский кафедральный собор является памятником архитектуры и охраняется государством.
Памятники градостроительства и архитектуры Украинской ССР. Киев: Будивельник, 1983—1986. Том 2, с. 145.
Волынский кафедральный собор во имя Преображения Господня построен в 1874 г. на средства государственной казны. Каменный, с такою же колокольнею. Здание имеет форму креста , с двойными внутри храма рядами гранитных колонн, обложенных у основания лабрадорными шлифованными плитами и такими же поясками и карнизом. Наружный вид храма представляет пропорциональные, постепенно к середине возвышающиеся массы средних и угловых выступов с пилястрами, колоннами и порталами, увенчанные пятью куполами. Архитектурный стиль собора — русско-византийский.
Длина собора с наружными стенами и колокольнею, без главного крыльца, 25 саж., высота от основания до главного купола с крестом — 23 саж., а внутри от пола до купола — 15 саж. Высота колокольни с крестом 28 саж. На площади пола в 251 саж. может помещаться более 3000 человек. Под полом устроены три обогревательные печи Крелевской системы. Иконостас дубовый. Главный колокол весом 515 пуд. 8 фунт. Престолов три: правый придельный — во имя вел. кн. Александра Невского и левый придельный — во имя св. равноап. вел. князя Владимира.
Постройка собора продолжалась 7 лет, с 1867 до 1874 гг. 30 августа 1874 г. совершено архиепископом Волынским Агафангелом освящение главного престола в честь Преображения Господня в присутствии местного генерал-губернатора князя Дондукова-Корсакова, губернатора Грессера, профессора архитектора Жибера, архитектора Шаламова. На другой день ими же освящен правый придел. Освящение левого придела совершил 1 сентября того же года епископ Острожский, викарий Волынский Иустин.
Ризница полна превосходной утвари и одежд церковных, иконы новые, византийского стиля, писаны академиком Васильевым. Из древних икон замечательны: иконы св. Василия великого, доставшаяся с древнейшей в г. Овруче Васильевской церкви, и копия Ченстоховской иконы Богоматери. Земли при соборе усадебной было до 8 десятин, но большая часть ее занята под шоссе, Соборную площадь и улицы, остальная же часть ее, за исключением состоящей под новым собором и деревянной церковью, бывшей временным собором с находящимися при ней домами, отдается в аренду. При самом соборе: каменный домик для собственной прислуги и три деревянных — для двух священников, диакона и церковнослужителей, а кафедральный протоиерей и прочие священно- церковнослужители получают квартирное пособие от собора.
Причт: 1 протоиерей, ключарь, 2 священника, 2 диакона, 1 протодиакон, 2 иподиакона, 2 псаломщика, пономари и проч. церковная прислуга. Копии метрических книг хранятся с 1798 г., а исповедные ведомости с 1801 г. Опись церковного имущества имеется с 1845 г. Дворов 389, прихожан 3 295 душ обоего пола.
Теодорович Н.И. «Историко-статистическое описание церквей и приходов Волынской епархии», том 1, Почаев, типография Почаевской лавры, 1888 г.
Волынский кафедральный собор построен по Высочайшему повелению на счет государственного казначейства в 1877 г. Храм каменный, в стиле Византийско-русской архитектуры, вмещает более 3000 молящихся.
Престолов четыре: главный – во имя Преображения Господня, правый – св. Александра Невского, левый – св. равноапостольного князя Владимира, а четвертый – во имя преп. муч. Анастасии Римской находится в нижней пещерной Анастасьевской церкви, где в особой раке почивает нетленная глава св. преп. мученицы. В честь св. преп. муч. Анастасии два раза в году: 13 июня и 29 октября совершаются торжественные службы, при огромном стечении народа.
В большом храме собора, у правого клироса находится рака с частицами св. мощей: преп. Федора, князя Острожского, св. прав. Иулиании, княжны Ольшанской, и свящ. муч. Макария Овручского, в честь которых установлено празднество 8 октября. В соборном парке находится фонтан, в котором 1 августа и 6 января в день преполовения Пятидесятницы и каждого первого числа летнего месяца бывает освящение воды.
Причтовые помещения имеются для всех членов причта, за исключением кафедрального протоиерея и ключаря. Помещения устроены в 1911 – 12 гг. на счет соборного капитала, удобны и вместительны, расположены постройки в соборном парке. Кроме жилых помещений для каждого члена причта имеется холодная постройка и погреб в подвале дома.
Вокруг собора расположен парк, имеется огород. Усадебной земли 3 десятины 1250 кв. саж., сенокосной 82 дес. 98 кв. саж. всей земли 103 дес. 1348 кв. саж. Состав причта: кафедральный протоиерей, ключарь, 2 священника, протодиакон, 2 диакона, 2 иподиакона, 2 псаломщика и церковная прислуга. Число душ в приходе 1200, благочиние городское.
«Справочная книга о приходах и монастырях Волынской епархии» К. В. Переверзев, Житомир. Электрическая типография М. Дененмана, 1914 г.
Собор расположен в центре Житомира на бывшей Соборной площади посреди сквера. Сооруженный в 1867-1874 г.г. по проекту К. Рохау, Э. Жибера и В. Шаламова, он представляет собой центрическое, трехнавное, крестовое в плане сооружение высотой 50 м со сводчатыми перекрытиями. С запада к нему прилегает четырехъярусная колокольня высотой 59,6 м. Пять бань собора имеют палаточные завершения. В полуподвале находится теплая церковь св. Анастасии.
Собор был задуман как главный храм огромной Волынской губернии, как символ торжества православия в этой древней славянской земле. Замысел был воплощен в величественной, основанной на модернизированных византийских образцах, архитектуре собора, в его поразительном по размерам интерьере, в художественном оформлении которого были использованы только волынские отделочные материалы – граниты, составляющие славу этого края.
Неповторимость художественного решения интерьера усиливает резной дубовый (с сохранением природной текстуры древесины) полированный иконостас. Это был новый для своего времени художественный прием, вдохновленный изучением XIX в. образцов народной деревянной архитектуры и художественной резьбы.
Иконостас изготовлен по эскизам архитектора В. Шаламова художником М. Мурашко в его знаменитой мастерской в Киеве. Иконы написаны академиком живописи Ф. Васильевым. Вместе с закрытием собора (1932 г.) был уничтожен иконостас и киот, в котором размещался древний образ св. Василия Великого, вывезенный, по преданию, князем Владимиром Великим из Византии. Несколько ранее (1930 г.) были сброшены с колокольни и разбиты на металлолом колокола, самый большой из которых весил 8,2 т.
Тиманович Е.В. «Достопримечательности архитектуры и градостроительства Украины». – М.: «Техника», 2000 г.
