Васильевская златоверхая церковь –дворцовая церковь князя Рюрика Ростиславича (в крещении Василия). Сооружена на месте деревянной, возведенной по преданию еще князем Владимиром в 997 г. Церковь, видимо, возводил Петр Милонег, придворный зодчий Рюрика Ростиславича. Неоднократно подвергалась разрушениям, после чего отстраивалась. Окончательно разрушена в 1321 г. во время осады города литовским князем Гедимином в отместку за упорную оборону горожанами Овруча. В XVI в. среди руин была построена деревянная церковь, которая вскоре сгорела. Следующая деревянная церковь, выстроенная на том же месте, в 1734 г. разобрана по ветхости. После обрушения сводов в 1842 г. от Рюрикова храма остались лишь три апсиды и часть северной стены с аркой. На апсидах и в откосах окон сохранилась первоначальная штукатурка. В 1876 г. у северной стены построена Васильевская часовня, разобранная в начале 1900-х годов.
Нынешнее сооружение – результат реставрации 1907–1909 гг., выполненной по проекту архит. А. В. Щусева на основании исследований П. П. Покрышкина (исполнители работ – архитекторы А. А. Веснин и В. Н. Максимов).
Сооружение выполнено в первоначальных формах, однако завершение было ошибочно сделано по типу церквей середины XII в., т. е. с пониженными подпружными арками. Все надежные древние части руин включены в новую кладку без изменений. Купол, две башни и апсиды покрыты свинцовыми листами, основная крыша – листовым железом. Купол позолочен. Вместо деревянных (как в древности) установлены железные связи (для имитации дерева обшиты досками). Кирпич древнего образца изготовлялся на местном заводе. Наново выложены ступени на хоры в башнях. Ход в южной стене сделан по подобию северного, который частично сохранился. Полы уложены на уровне древнего порога и вымощены местным кварцитом. Возле сохранившихся стен уложены древние шиферные плиты. Скобянка выполнена на основании старинных рисунков и образцов. Сооружение четырехстолпное, трехапсидное, крестовокупольное, одноглавое. К западному фасаду примыкают две круглых в плане лестничные башни – уникальное явление для XII в. Башни и апсиды расчленены профилированными вертикальными тягами, а фасады–пучковыми пилястрами сложного профиля и декорированы рядами поребрика и аркатурными поясами. В сооружении использован интересный прием декорации фасадов – инкрустация стен камнями, утопленными в кирпичную кладку и отшлифованными с лицевой поверхности. Этот прием, известный гродненским зодчим, свидетельство связи двух городов на Киевском торговом пути. Вдоль северной и южной стен интерьера сохранились галереи, которые имели оборонное назначение (аналогии в Борисоглебской церкви в г. Гродно).
В интерьере памятника сохранились фрагменты древних фресковых росписей, имевших позолоту. В 1910–1911 гг. храм расписан художником А. П. Блазновым фресками по образцу Новгородской Спасо-Нередицкой церкви. Одну из композиций выполнил художник Д. С. Стеллецкий. Росписи в графической манере с яркой гаммой красок.
В период реставрации при церкви был построен женский Васильевский монастырь, сооружения которого, расположенные на юго-восток от храма, выполнены в формах псковской архитектуры по проекту архит. В. Н. Максимова.
В 1678 г. на месте нынешнего Спасо-Преображенского кафедрального собора был возведен иезуитский коллегиум и костел. При закрытии в 1773 г. ордена иезуитов костел перешел в ведение униатского ордена монахов-базилиан, в1831 г. – стал православным городским собором, а в 1937 г.был уничтожен.
После учреждения Овручской епархии УПЦ(1993), в 1990–2001 гг. на старых фундаментах по проекту А. Ф. Савченко был возведен новый собор. Восстановленный в новом архитектурном виде Спасо-Преображенский храм стал кафедральным собором Овручский и Коростенский епархии УПЦ (МП).
Установленный на месте первого захоронения Древлянского князя Олега Святославича, который погиб в 977 г. во время штурма Овруча (Вручия) его братом Ярополком Святославичем. В 1044 по приказу Ярослава Мудрого останки Олега Святославича были крещены и перезахоронены в Десятинной церкви в Киеве. В 1812 году группа офицеров Волынского ополчения против Наполеона на свои средства изготовила памятник Олегу - князь на бронзовом коне. Позже этот памятник был демонтирован. Современный монумент - глыба из черного габбро - установленный в 1962 году. В пересечении улиц Фрунзе и Ленина.