Первое упоминание о селе Нименьга относится к середине XVI века. Тогда эта территория относилась к Каргопольскому уезду, а точнее к Турчасовскому нижнему (северному) концу. Первый храм в селе был срублен не позже 1558 года. Принадлежал тогда Нименьгский приход к Новгородской епархии.

Церковное место расположено на правом берегу Нименьги в северной (нижней по реке) части села на полуострове, образованном крутой излучиной реки, с таким расчётом, чтобы рыбаки, идущие в море на промысел, долго её проходили, а Церковь, тем самым, давала им Божественную помощь и поддержку, или возвращаясь домой с уловом, первая встречала их.

О первом Преображенском храме, стоящем в селе, сведений не сохранилось. В середине XVIII века здесь уже стояли две деревянных церкви – Преображенская шатровая летняя церковь и Благовещенская кубоватая восьмиглавая зимняя. Вместе с шатровой колокольней они образовывали "тройник", окружённый оградой, который погиб в огне в ночь на 25 октября 1875 года. Уцелела только одна колокольня.

Ныне существующая в Нименьги Преображенская церковь была построена в 1878 году на месте сгоревшего "тройника". По своей пространственно-композиционной структуре храм представляет собой массивную трехчастную постройку – огромный двухэтажный четверик, пристроенные к нему с запада прямоугольную трапезную и алтарь с востока. Храм имеет бескаркасную конструкцию, т.е. несущие вертикальные конструкции являются сами стены сруба. Для дополнительной жёсткости в храме были установлены дополнительные стены-перегородки, крестообразно пересекающиеся в центре основного четверика. Опираются они в валунный фундамент, уложенный без раствора. Считается, что кубоватое покрытие в Нименьге было возведено последним и сохранило в себе все особенности этой формы покрытий. В очертаниях куба просматривается традиционная пластика, но, вследствие своей величины, он чрезмерно растянут по ширине. Пятиглавие, крытое городковым лемехом, составлено из центральной главы, стоявшей на верхней пирамиде куба (в настоящее время глава утрачена) и четырёх глав — на рёбрах куба (юго-восточная глава утрачена).

Церковь имеет по два престола на каждом этаже: на верхнем — Преображения Господня (южный) и Рождества Иоанна Предтечи (северный); в тёплом нижнем этаже находились приделы Благовещения Пресвятой Богородицы и сщмч. Климента, папы Римского.

В XIX веке Нименьга была крупным приходом, состоящим из деревень: Анцифоровская (Бокина), Деминская (Низ), Никитинская (Верховье), Островская (Выползово), Осташевская, Пневский выселок (Пнева), Харловская, Юрьевская (Посад) и Юдмозеро. На конец XIX века в приходе находилось 202 дома, где проживало 1415 человек.

В 1895 году по благословению епархиального начальства, церковь была обшита тёсом и выкрашена белилами на масле. В 1914 году в этом храме был крещён будущий контр-адмирал, дважды Герой Советского Союза Александр Осипович Шабалин, родившийся в д. Юдмозеро. В советский период храм был закрыт.

К юго-востоку от храма отдельно стоит деревянная колокольня, сохранившаяся от тройника XVIII века. Она имеет традиционную для Поморья и Нижней Онеги конструкцию – «от пошвы» идёт достаточно высокий четверик, переходящий в восьмерик с повалом. Ярус звона первоначально венчал шатёр, но в середине XIX века шатровое завершение было заменено на невысокий купол со шпилем. В конце XIX века снаружи была обшита тёсом.