Die genaue Bauzeit des ersten Haupttempels des Himmelfahrtsklosters ist unbekannt. Aus Dokumenten des 18. Jahrhunderts geht hervor, dass es sich um ein zweigeschossiges Steingebäude handelte. Im oberen Stockwerk befand sich der Altar zu Ehren der Himmelfahrt der Heiligen Gottesmutter und eine Kapelle zu Ehren des heiligen Alexander von Swir. Im unteren Stockwerk gab es einen Altar zu Ehren des Ikone der Gottesmutter "Unbrennbarer Dornbusch" und eine Kapelle des heiligen Nikolaus von Myra. Mit der Zeit wurde das Gebäude baufällig, begann zu sinken, und der erste Stock wurde an regnerischen Tagen und im Frühling überflutet. Die Kirche wurde abgerissen und 1791, 1792 wurde ein neues einstöckiges Steingebäude mit Mitteln, die von Katharina II. bereitgestellt wurden, mit Unterstützung des zivilen Gouverneurs von Tula, Andrei Ivanovich Lopukhin, errichtet. Der Hauptaltar wurde zu Ehren der Himmelfahrt der Heiligen Gottesmutter geweiht, die südliche Kapelle war der Ikone "Unbrennbarer Dornbusch" gewidmet, und die nördliche dem heiligen Alexander von Swir. Im Jahr 1857 wurde die Kirche, die sich bereits in einem baufälligen Zustand befand, erweitert, was nur den Verfall beschleunigte.

Im Jahr 1899 begann der Abriss dieser Kirche, und bis 1902 wurde an ihrer Stelle ein neues zweigeschossiges Gebäude errichtet. Der untere warme Tempel mit einem Altar im Namen der gleichapostolischen Maria Magdalena und des heiligen Märtyrers Panteleimon wurde am 24. Oktober 1902 geweiht. Der obere, mit dem Hauptaltar der Himmelfahrt, wurde am 28. Juni 1904 geweiht, und die Kapellen des oberen Tempels zu Ehren der Ikone "Unbrennbarer Dornbusch" und des heiligen Alexander von Swir am 11. Juli 1910 und am 3. Juli 1911.

Die Himmelfahrtskirche wurde im neorussischen Stil erbaut. Ihr ursprünglicher Entwurf, der dem errichteten Tempel nahekommt, sah jedoch etwas andere dekorative Elemente vor. Im Verlauf des Baus wurden gotische Dekorelemente und spitzbogige Fensterumrahmungen auf den Tambouren verworfen. Es wurde auch keine horizontale dreigeteilte Fassadenteilung mit Fenstern vorgenommen, da dies das Gebäude dreigeschossig gemacht hätte. Die Wände der oberen Kirche wurden 1909 bemalt. Möglicherweise waren die Künstler Gefährten von Viktor Wasnezow, da die Malereien des Tempels genaue Kopien seiner Werke im Wladimir-Kathedrale in Kiew sind. An der Wand des oberen Tempels ist die Inschrift erhalten geblieben: "Im Jahr 1909 wurde dieser Kathedraltempel durch die Bemühungen der Äbtissin Magdalena, mit Hilfe von Wohltätern, mit Wandmalerei und Ornamenten geschmückt." Die Wände der Kathedrale sind aus dunkelrotem Ziegelstein gemauert, und die schwarzen Kuppeln sind mit Kreuzen und Monden gekrönt. In der Kathedrale wurde die in Tula verehrte Äbtissin Agnia beigesetzt, die mit dem Bau des Tempels beschäftigt war.

Mit dem Machtantritt der Bolschewiki wurde das Kloster aufgelöst und die Kathedrale geschlossen. In den 1930er Jahren versuchte man, sie zu sprengen, aber die Kathedrale erwies sich als sehr stabil und hielt stand. Dann wurden die Kuppeln abgenommen und eine Filiale des staatlichen Archivs eingerichtet. Ende der 1980er Jahre wurde das Gebäude rekonstruiert, wobei die Kuppeln wieder aufgesetzt und das Fundament der Kathedrale verstärkt wurde.

Am 8. September 2006 wurde die Kathedrale den Gläubigen zurückgegeben, und am 24. Januar 2007 weihte der Erzbischof von Tula und Belev, Alexius, den Altar des unteren Tempels, in den die Reliquien des heiligen Johannes von Tula übertragen wurden. Am 10. Mai 2012 wurde im Heiligen Himmelfahrtskathedraltempel feierlich das Obergeschoss geweiht, was den Abschluss der Restaurierungsarbeiten am Tempel markierte.