1) Перед строительством

В начале 1912 года тярлевская дачевладелица Е. В. Бекетова предложила возвести отдельный храм в посёлке и пожертвовала на строительство крупную сумму денег. Тогда же было решено приурочить строительство церкви празднованию 300-летия Дома Романовых. Участок земли на окраине Павловского парка выделил великий князь Константин Константинович. Проект церкви был создан архитекторами А. А. Захаровым и Н. Л. Рклицким.

2) Закладка и строительство

Закладка храма произошла в том же 1912 году. Строительства храма велось на пожертвования, собранные местными дачниками. Среди жертвователей были великая княгиня Мария Павловна и императрица Александра Фёдоровна. Первым ктитором храма стал князь императорской крови Иоанн Константинович, входивший вместе с братом в Строительный комитет. Специально для храма князем Иоанном Константиновичем была написана духовная музыка «Милость Мира».

3) Освящение и храмовая жизнь

Освящение храма в честь Преображения Господня было совершено 6 (19) июля 1914 года епископом Нарвским Геннадием (Туберозовым). Со дня освящения храм был приписным к Мариинской придворной церкви. С 1917 года приход стал самостоятельным.  13 марта 1918 года перед своим арестом Его Высочество князь Иоанн Константинович подал ходатайство о награждении причта Мариинской церкви г. Павловска и церкви Тярлево-Глазово. Незадолго до этого Иоанн Константинович был рукоположен в иереи.

18 июля 1918 года последний владелец Павловска, Иоанн Константинович, вместе с братьями Игорем и Константином, и Великой княгиней Елизаветой Федоровной, сестрой императрицы, трагически погибли в шахтах Алапаевска. 1 ноября 1981 г. Русская Православная Церковь Заграницей причислила жертв алапаевского злодеяния к лику святых.

В 1920-х годах к церкви был пристроен придел Святой Троицы.  В сентябре 1937 года был арестован и 12 ноября расстрелян настоятель храма протоиерей Сергий Червяковский. Богослужения в церкви прекратились, а в 1939 году храм был официально закрыт.

 4) После закрытия

В церкви был устроен клуб. Снова храм был открыт на короткий промежуток времени с сентября 1941 по 1944 год. После войны, в июне 1946 года, здание было передано под цех галантерейной фабрики «Север», территория была обнесена высокой стеной. В 1950-е годы была разобрана колокольня и главы.

 5) Возрождение 

По ходатайству созданной в 1994 году среди местных жителей инициативной группы, здание храма было возвращено Русской Православной Церкви. Однако процесс происходил медленно: приход был создан 19 октября 1995 года, а храм был официально передан лишь 31 июля 1998 года.

После этого частично помещение храма было освобождено, но администрация объединения постоянно препятствовала проведению богослужений. Первый молебен в храме был отслужен только 19 августа 2002 года; первая Божественная Литургия — 20 апреля 2003 года. В настоящее время храм полностью передан Церкви, регулярно проводятся богослужения.