Древнейшим памятником не только Переславля, но и всей Суздальской земли является Спасо-Преображенский собор, заложенный, как уже говорилось, в 1152 году Юрием Долгоруким, а завершенный в 1157 году уже его сыном Андреем Боголюбским. Подобного рода храмы Юрий Долгорукий строил в Юрьеве-Польском, в селе Кидекше под Суздалем, на княжеском дворе во Владимире-на-Клязьме и из всех этих храмов сохранился в несколько перестроенном виде Борисоглебский храм в Кидекше. Собор переживал все несчастья, выпадавшие на долю города - в 1238, 1252, 1281, 1382, 1409 годах его грабили и жгли татары, в 1611-1612 годах его разорили поляки.
Собор сложен из массивных блоков белого камня (по преданию, этот камень ввозился из Болгарского царства). Доставка камня была делом нелегким и производилась на лодках и плотах, которые часто ломались и часть камней пришлось бросить - до сих пор в Берендеевом болоте около села Берендеево находят белокаменные плиты. До настоящего времени собор почти не изменился - только шлемовидная глава была заменена на луковичную. Внешне и внутренне собор очень прост. В интерьере собора можно видеть традиционные для домонгольской архитектуры хоры, где во время богослужения стояла княжеская семья - до сих пор снаружи со стороны вала виден заложенный дверной проем, через который когда-то князь попадал на хоры собора. К этому дверному проему когда-то, очевидно, подходил деревянный переход. Однако есть мнение, что через дверь по этому деревянному переходу можно было попасть не во дворец, а на вал города - не случайно собор стоит не в центре Переславля, а придвинут к городскому валу.
Пол собора первоначально был устлан майоликовой плиткой желтого и зеленого цвета, которая в 20-х годах XVII века была закрыта белым камнем и кирпичом. В древности храм был расписан фресками, украшен "дивно чудною подписью, святыми иконами и книгами, прочими священными дорогими утварями и всяким благодеянием". От росписей не сохранилось практически ничего - в 90-е годы XIX века при реставрации собора было решено сбить остатки фресок со стен и передать в Московский исторический музей. Фрески были сняты, наклеены на холст и положены в сарае церковного старосты, где и пролежали несколько лет, так как не находилось 50 рублей, чтобы довезти их до Москвы. Когда же ими, наконец, заинтересовались, выяснилось, что вся роспись превратилась в порошок и поэтому была выброшена в Плещеево озеро. Сохранилось только изображение головы одного из апостолов, находящееся сейчас в Московском Историческом музее. В оружейной палате в Москве сохраняется уникальный серебряный потир из собора, вложенный в храм Юрием Долгоруким.
С XIII века собор служил местом погребения переславских князей (здесь похоронен упоминавшийся выше князь Дмитрий Александрович и его сын Иван), в этом соборе крестили малолетних князей Александра Невского и Даниила Московского, в этом же соборе был возведен игуменом Митрофаном в священный сан преподобный Сергий Радонежский. Во время своего пребывания в Переславле в соборе часто бывал Петр I и даже пел на клиросе собора.
Перед Спасо-Преображенским собором находится Красная площадь - когда-то главная площадь города. На ней собиралось городское вече, отсюда в 1380 году уходили на Куликово поле переславские полки, здесь совершалось "посажение на стол" переславских князей. Неподалеку от площади, к западу от Спасо-Преображенского собора, стоит шатровая церковь Петра-митрополита, выстроенная в 1585 году. Есть мнение, что храм стоит на месте княжеского терема. Рядом с ним можно видеть Смоленскую-Корнилиевскую церковь (1696-1705 гг.) с трапезной, корпусом келий и колокольней.