Еще в шестидесятых годах прошлого столетия архиепископ Волынский и Житомирский Модест (Стрельбицкий) привез в Житомир дар Антиохийского Патриарха Иерофея – главу св. Анастасии Римляныни. По смерти своей он завещал её Житомиру. Вновь заступивший на Волынскую кафедру архиепископ Антоний (Храповицкий) позаботился, чтобы глава святой «явилась открытою для всех христиан Волынского края». И в 1903 году с разрешения  Св. Синода глава св. преподобномученицы была торжественно перенесена в Житомирский Свято-Преображенский кафедральный собор.

Храм оборудован по типу домовой церкви – несколько палат объединили в одно пространство, арками выделили солею, под «золото» покрыли иконостас и получилась дивная, тепло расписанная церковь.

Венчание проводится в Пн., Ср., Пт., Вскр.