El templo fue fundado el 21 de septiembre de 1818 con la bendición del obispo de Perm y Ekaterimburgo, Justino. Era de dos altares: el templo frío estaba dedicado a la Ascensión del Señor, y el altar cálido, a la santa gran mártir Catalina. Al templo cálido se adosaba un campanario de tres niveles. La construcción del altar se completó en un año, y desde el 11 de octubre de 1819, tras su consagración, comenzaron los servicios religiosos. El iconostasio para este templo fue adquirido por 300 rublos en la Catedral de Catalina de Ekaterimburgo. En 1843 fue reemplazado por un nuevo iconostasio de tres niveles con vestiduras de plata en los íconos locales, con un costo de 1643 rublos. El templo principal, con un nuevo y valioso iconostasio, se completó en 1834, y el 29 de mayo fue consagrado por el obispo de Ekaterimburgo, Evlampio. Para la construcción del templo con el campanario, incluyendo el acabado interior, el iconostasio y dos pórticos, que se construyeron en 1840, se gastaron 36,000 rublos. El iconostasio en el templo principal costó 12,767 rublos.

En 1874 se abolió el altar, y en su lugar comenzaron a construir dos nuevos altares en el lado norte y sur del templo cálido: el norte, en honor al santo justo Simeón de Verkhoturye, el Milagroso, y el sur, en honor a la santa gran mártir Catalina. Al mismo tiempo que los altares, se construyeron dos habitaciones para la sacristía y la vigilancia. El altar sur se completó en 1879 y fue consagrado el 23 de noviembre por el sacerdote A. Paryshev. El altar norte fue finalmente establecido y consagrado solo en 1899. La demora fue causada por la privación de ingresos de la iglesia de la plaza del mercado y las malas cosechas de 1890 y 1891. El iconostasio de este altar, realizado en estilo gótico con tallado dorado sobre fondo de aluminio, costó 2000 rublos y fue construido con fondos asignados por la sociedad de la plaza del mercado según la decisión de 1897. El 25 de mayo, en memoria de la coronación del emperador Nicolás Alexandrovich y la emperatriz Alexandra Feodorovna, se llevó a cabo la consagración.

Desde 1894 hasta 1899 se llevó a cabo la reestructuración del templo frío principal según el proyecto de los arquitectos Kozlov y Dyutel. Los pasillos laterales de los altares cálidos fueron cerrados, y en su lugar se hizo un amplio arco en la pared de carga. El templo frío fue transformado en cálido mediante la instalación de un calefactor y segundas ventanas y puertas. El costo de los trabajos de reestructuración, incluyendo trabajos ornamentales y pintura en el templo principal y los altares, así como la instalación de dos calefactores en la sacristía y la vigilancia, ascendió a 4605 rublos. De ellos, 850 rublos fueron fondos públicos asignados el 24 de enero de 1899 en memoria del emperador Alejandro III por su ayuda a la población durante las hambrunas de 1890 y 1891.