Церковь Преображения Господня построена в Тярлево в 1912 году, в честь трехсотлетия дома Романовых по проекту архитектора А. Захарова в псково-новгородском стиле.
Селение Тярлево было популярным дачным местом, инициатором строительства выступила Екатерина Васильевна Бекетова, имевшая здесь дачу. Участок для строительства храма выделил Великий князь Константин Константинович, его сын стал первым священнослужителем в нём. Храм возведён, по традиции, на добровольные пожертвования местных дачников и членов царской семьи. Николай II подарил несколько древних икон.
Позднее те из Романовых, кто принимал живое участие в строительстве и дальнейшей судьбе храма, были убиты большевиками, а сама церковь закрыта и передана предприятию, на территории которого и поныне находится.
Фрески восстановленного храма рассказывают о трагической судьбе Романовых.
Большой образ Спаса Нерукотворного на фасаде храма был закрашен и долгие годы он считался утраченным. Но при реставрации под слоем штукатурки были обнаружены фрагменты живописи и образ обретён вновь.