На иконе изображено Преображение Господне — явление Божественного величия Иисуса Христа ближайшим ученикам на горе Фавор. В Священном Писании сказано, что Христос с учениками Петром, Иоанном и Иаковом поднялся на гору, чтобы помолиться. Там лицо Христа просияло, словно солнце, а одежды стали белоснежными. Рядом с ним чудесным образом явились пророки Илья и Моисей, они стали говорить с Христом. Внезапно из облака послышался глас Божий: «Сей есть Сын Мой Возлюбленный, в Котором Мое благоволение; Его слушайте». Ученики в страхе упали на землю: они стали свидетелями проявления божественной ипостаси Христа. Когда спускались с горы, Христос запретил им говорить о видении до того времени, пока «Сын Человеческий из мертвых воскреснет».

На иконе представлен развернутый извод сюжета. В иконописи изводом называют вариант изображения в пределах канонического образа. Христос и апостолы написаны трижды: в момент восхождения на Фаворскую гору, во время Преображения и во время спуска. Христос, как и описано в новозаветных текстах, изображен в белых одеждах, от него, как от истинного Сына Божия, исходят лучи славы.

Перед Господом склонились пророки, их фигуры стоят на двух вершинах: согласно одному из преданий, это горы Хорив и Синай. Выразительны жесты и позы упавших в страхе апостолов: Иаков закрыл рукой рот, Иоанн во время падения потерял сандалию, а Пётр изумлённо смотрел на Христа.

Лики святых отличают тонкие черты. Они написаны сплавленным вохрением — так в иконописи называют постепенный переход от темного тона к более светлым в изображении ликов и открытых частей тела. На одеждах лежат цветные пробела — штрихи, обозначающие складки.

Икона «Преображение» — главный храмовый образ Спасо-Преображенского собора ярославского Спасского монастыря. В 1920-х годах в Ярославском отделении Центральных Государственных Реставрационных Мастерских образ был раскрыт — с него сняли более поздние записи до первого оригинального красочного слоя. Старые мастера наносили поверх первоначального изображения новые, когда хотели обновить краски давно написанной иконы, которая тускнела и темнела от времени. При этом на иконе могли появиться новые детали или вовсе другой сюжет.