По сведениям Новгородской первой летописи, храм был заложен князем Ярославом Владимировичем в 1198 году и в 1199 году украшен росписью.

Выставка, посвященная этому уникальному памятнику древнерусского зодчества и монументальной живописи, проводится в Новгородском музее-заповеднике впервые. В ее состав включены редкие материалы из собрания музея, связанные с основными этапами сложной истории храма. К раннему периоду относятся  подобранные фрагменты фресок 1199 года, плинфы и поливные плитки пола конца XII века. Предметы внутреннего убранства представлены храмовой иконой  «Преображение» XVI века, богослужебная утварь – драгоценным напрестольным крестом рубежа XVI – XVII веков и водосвятной чашей 1602 года. Целый ряд экспонируемых материалов связан с  начальным этапом изучения этого выдающегося памятника: медаль Всемирной выставки в Париже 1867 года, фотографии 1903 и 1910 годов, довоенные копии росписи и графические произведения, запечатлевшие храм до разрушения, а также публикации конца XIX - XX веков, посвященные нередицкой церкви и ее живописи. Значительный комплекс предметов отражает послевоенный период изучения и реставрации церкви Спаса на Нередице: документы и фотографии, макет-реконструкция храма на 1198 год, обнаруженные в ходе археологических раскопок клад серебряных монет XV века, створка энколпиона XIII века,  наперсные иконы XIV- XV веков и другие материалы, многие из которых экспонируются впервые. 

Церковь Спаса, возведенная в южных окрестностях Новгорода, вблизи княжеской резиденции на Городище, задумывалась, вероятнее всего, как монастырская.

Церковь Спаса на Нередице  получила мировую известность в 1867 году, когда на Всемирной выставке в Париже она была отмечена бронзовой медалью. Храм и его роспись на выставке представляли рисунки, исполненные Н.А. Мартыновым в 1862 году. На рубеже XIX-XX веков В.В. Суслов приступил к изучению нередицкой церкви, а в 1903-1904 годах П.П. Покрышкиным была проведена реставрация храма, в ходе которой ему был возвращен первоначальный облик. Церковь Спаса в процессе работ и ее фрески были зафиксированы фотографом И.Ф. Чистяковым, а Л.М. Браиловский исполнил акварельные схемы, дающие полное представление об ансамбле нередицкой росписи, сохранявшемся почти в полном объеме. К 1909-1910 годам относится начало изучения и реставрации настенной живописи храма, а также еще одна фотофиксация памятника, исполненная Л.М. Мацулевичем. Интерес к церкви Спаса на Нередице не ослабевал на протяжении всех предвоенных десятилетий, о чем свидетельствуют исполненные в это время произведения живописи и графики, запечатлевшие ее облик, многочисленные копии росписи, а также посвященные ей публикации.

Подлинной трагедией в истории нередицкого храма стала Великая Отечественная война, в годы которой он был превращен в руины. Еще в 1944 году над  разрушенным памятником устроили защитные навесы, и М.К. Каргер провел первые раскопки в диаконнике. Полномасштабные работы по разборке завалов и извлечению фрагментов фресок были проведены Л.М. Шуляк в 1946-1947 годах. Исследование и подготовка проекта реставрации храма осуществлены С.Н. Давыдовым в 1947-1948 годах. Восстановление нередицкой церкви, начавшееся в 1949 году, продолжилось только в 1956-1958  годах под руководством Г.М. Штендера. 

Начиная с 1944 года реставраторы выполняли противоаварийные работы на уцелевшей в церкви Спаса на Нередице росписи. Однако ее нестабильное состояние потребовало проведения исследований, на основании которых в 1985-1986 годах              Т.А. Ромашкевич и Г.М. Штендером была разработана комплексная программа реставрации памятника, осуществление которой продолжалось до 2004 года. В рамках этой программы в 1986 году В.А. Булкин провел археологическое исследование храма и прилегающей территории, в процессе которого был обнаружен западный притвор XII века, а также фрагменты фресок на западном склоне нередицкого холма, раскопки которого продолжались под руководством Т.А. Ромашкевич до 1991 года. В 2000-2001 годах в ходе работ по понижению пола до первоначального уровня Вл.В. Седовым обнаружены фрески на нижних участках стен, первоначальные престолы в центральной апсиде и жертвеннике, основание епископского места, а также поливные плитки древнего пола. 

До настоящего времени в Новгородском музее-заповеднике ведутся работы по подборке фрагментов нередицкой росписи под руководством Т.А. Ромашкевич. В 2008 году состоялось возвращение в храм, на первоначальное место, композиции «Христос благословляет князя Ярослава Владимировича, подносящего Ему храм»,  а в 2015 году - образа св. Иулиании. Несмотря на все перипетии трагической истории, возрожденная церковь Спаса Преображения на Нередице вновь привлекает внимание специалистов и любителей древнерусского искусства.