Katedra Przemienienia Pańskiego to główna świątynia prawosławnej diecezji Winnicy, zabytek architektury z XVIII wieku, część kompleksu Mura. Katedra została zbudowana i konsekrowana w 1833 roku w przebudowanym budynku zlikwidowanego kościoła Dominikanów. Po rewolucji 1917 roku katedra była dwukrotnie zamykana, od 1984 do 1990 roku mieściła się w niej sala organowa i kameralna, a także administracja regionalnego towarzystwa filharmonicznego. We wnętrzu katedry zachowały się fragmenty malowideł ściennych z XVIII wieku, drewniane kręcone schody prowadzące na chóry. Pochodzący z Winnicy ukraiński pisarz Michaił Michajłowicz Kotsiubinski, który wcześniej został tu ochrzczony, ożenił się w Soborze Przemienienia Pańskiego.
Katedra posiada szkółkę niedzielną i bibliotekę literatury kościelnej. Katedralny chór biskupi został dwukrotnie uznany za najlepszy chór kościelny na Ukrainie, a dziecięcy chór katedralny wielokrotnie został zwycięzcą ogólnoukraińskich konkursów piosenki.