Церква належить до найбільш ранніх із збережених на території Волині дерев'яних храмів, час зведення яких - середина XVI ст. -можна визначити вельми умовно. У 1765-1767 pp. бабинець церкви надбудовано 2-м поверхом, де розміщені хори, прибудовано дзвіницю, а при вівтарі влаштовано ризницю. До 1850 р. церква стояла на дубових палях (стендарях). Нинішня дзвіниця й ризниця зведені в 1871 р. на місці попередніх. Зараз будівля складається з послідовно розташованих по осі захід-схід прямокутних, витягнутих у поздовжньому напрямку об'ємів дзвіниці та бабинця, квадратної в плані нави, а також гранчастого вівтаря. Триярусний об'єм наметової дзвіниці вирізняється стилістичними ознаками, властивими 2-й половині XIX ст, і конструктивно пов'язаний лише з 2-м ярусом сучасного бабинця, що й свідчить про більш пізнє походження цієї частини споруди. Первісно нуйненська церква була тризрубною одноверхою будівлею з дзвіницею над бабинцем і відбивала одну з найдавніших у церковному будівництві
України схем об'ємно-просторового вирішення. Особливий інтерес у пам'ятці викликає конструкція її центрального верху, що являє собою систему з двох восьмериків, розташованого між ними рубленого восьмигранного склепіння та чотирьох плоских пандатив, за допомогою яких здійснюється перехід від нижнього четверика до восьмикутного в плані перекриття. Використання у Спасо-Преображенській церкві цієї конструкції має тим більше значення, що становить один з найбільш ранніх серед зафіксованих у традиційному церковному будівництві Волині зразків восьмигранного рубленого верху. Ця особливість пам'ятки, помножена на властиву найдавнішим дерев'яним храмам України вежоподібну композицію центрального об'єму, перетворює її на надзвичайно цінне свідчення початкової стадії формування волинської школи українського дерев'яного зодчества.
