Luostarin tunnelmallinen pääkirkko on pyhitetty Kristuksen kirkastumisen muistolle. Sen temppelijuhlaa eli praasniekkaa vietetään vuosittain juhlallisesti elokuun kuudentena päivänä.

Arkkitehti Ivan Kudrjavzevin suunnittelema, pohjoisvenäläistä kivikirkkotyyliä edustava kirkko vihittiin käyttöön 5. kesäkuuta vuonna 1977. Samantyyppisiä yksikupolisia, valkoisia tiilikirkkoja näkee esimerkiksi Novgorodin ja Pihkovan alueilla.

Valtaosa pääkirkon ikoneista on peräisin 1700- ja 1800-luvuilta. Vanhempaa valamolaista esineistöä ei ole olemassakaan, sillä tulipalot ja sodat tuhosivat luostarin aiempina vuosisatoina moneen kertaan.

Laatokan Valamosta muistuttavat ikonien lisäksi myös kirkon komea, kullatusta pronssista valmistettu 800-kiloinen kattokruunu sekä 1800-luvun puolivälistä peräisin oleva kaappikello, jonka tikitystä kuunneltiin aiemmin Laatokan Valamon alakirkon alttarissa. Kellotornin 14 kelloa ovat nekin peräisin Laatokan Valamosta.