Ця церква вважаться однією з найстаріших у Полтаві. Перші записи про неї було знайдено серед документів Полтавського полку, датованих 1686р. Можливо, вона була боковим приділом Преображенської церкви, яка згоріла у 1705р. Священик Іван Світайло відбудував приділ згорілої церкви з матеріалу розібраного в Хрестовоздвиженському монастирі дерев'яного храму. За легендою цар Петро I молився в Спаській церкві після перемоги у Полтавській битві 27 червня 1709р.
В 1811 році Преображенська церква була остаточно розібрана через її ветхість. Зберігся тільки боковий придiл, як згадка про її роль в історії Російської Імперії. Старший син імператора Миколи I Олександр (майбутній цар Олександр II ) відвідав Полтаву в 1837 році, оглянув церкву, яка на той час знаходилася у дуже занедбаному стані, і пожертвував 2000 карбованців на її ремонт. Пізніше дворяни Полтавської губернії зібрали ще близько 25000 карбованців приватних внесків. На ці кошти в 1845 році над церквою, за проектом архітектора А.Тона спорудили цегляний шатер. Дещо пізніше, в 1847 році біля церкви побудували та освятили дзвіницю. З 1875 по 1898 рр. вона була полковою церквою 33-го піхотного полку, який у той час дислокувався в Полтаві. В 1902 році було проведено капітальний ремонт храму. Доля цієї церкви не була такою трагічною, як у більшості полтавських храмів, знищених у 30-ті роки XX століття. До революції 1917 року в Полтаві було близько 20 церков, з яких вціліло лише чотири. Серед них була й Спаська церква.