El monasterio de Pечёрск, tras su traslado a un nuevo lugar, fue inicialmente construido de madera, incluyendo la catedral de la Ascensión. En 1629, el archimandrita Rafael, abad del monasterio, solicitó al Patriarca permiso para construir una iglesia de piedra en nombre de la Ascensión, señalando que los materiales para la construcción ya estaban preparados. Repitió la solicitud en 1630, pero no se obtuvo el permiso.

Al año siguiente, el archimandrita decidió actuar por su cuenta e invitó a albañiles del monasterio Ipatiev de Kostroma bajo la dirección de Fiódor Oparin, sin notificar a Moscú. Comenzaron la construcción del podio de la catedral, pero en 1632 las autoridades se enteraron de esto y enviaron a los albañiles a trabajos estatales. Entonces, el monasterio creó su propio equipo de construcción encabezado por el albañil Efrém Bosy, que completó la construcción de la catedral de cinco cúpulas de la Ascensión con una capilla en honor a la Protección de la Santísima Virgen para 1640. El templo fue construido según los planos del arquitecto Antip Konstantinov.

Según los proyectos de este arquitecto de Nizhni Nóvgorod, también se levantaron otros edificios del monasterio, como el campanario de cúpula, la iglesia de la Asunción con el refectorio, la iglesia de la puerta del venerable Eufimio de Suzdal, las celdas del abad y los cuerpos de celdas. Antip Konstantinov también participó en la construcción de la catedral de Arcángel en el Kremlin de Nizhni Nóvgorod y el Palacio de Terem, así como en la restauración de la catedral de la Asunción en el Kremlin de Moscú.

En la iglesia de la Ascensión se instaló una placa conmemorativa de hierro fundido, fundida en 1858, que indica que la construcción comenzó en octubre de 1631 durante el reinado de Mijaíl Fiódorovich. Se añadió un refectorio a la catedral, que más tarde se convirtió en el nártex. Entre la pared norte de la catedral y el campanario se hizo un pórtico cubierto, y en el lado sur se añadió un porche de ladrillo, que fue demolido en la década de 1970 durante la restauración.

El estilo arquitectónico de la catedral de la Ascensión se remonta a la catedral de la Asunción del Kremlin de Moscú. La catedral es de cuatro pilares y cinco cúpulas, se encuentra sobre un alto podio, que en la época soviética se utilizó como almacén de verduras, y el templo superior, como taller de carpintería. Las pequeñas cúpulas de la catedral varían en tamaño, dos de ellas iluminaban las capillas en los coros y estaban construidas de manera más maciza. La parte del refectorio de la catedral, transformada en nártex, tenía una entrada occidental y un pórtico de honor con bocinas de barro en las paredes. Hasta mediados del siglo XVIII, el techo de la catedral era de tablones, entre 1759 y 1766 se cubrió con hierro, y en 1783 se hizo a cuatro aguas. Actualmente, la cubierta de los tejados ha sido restaurada.

En 1924, el monasterio fue cerrado por decisión del NKVD, y poco después también se cerró la catedral de la Santa Ascensión. En 1971, los maestros restauraron parcialmente la antigua apariencia de la catedral. En la década de 2000, la restauración del templo fue llevada a cabo por maestros contemporáneos, como Vladímir Ivánovich Nekrásov y Dmitri Nikoláevich Mishchenko. En 2004, el iconógrafo Oleg Romanovich Shurkus pintó el refectorio. La consagración del templo principal del monasterio de Pечёрsk tuvo lugar en 2000 en la festividad de la Ascensión del Señor.