Le moment exact de la construction du premier temple principal du monastère féminin de l'Assomption n'est pas connu. D'après des documents du XVIIIe siècle, il s'agissait d'un bâtiment en pierre à deux étages. Au dernier étage se trouvait l'autel en l'honneur de l'Assomption de la Sainte Vierge et une chapelle en l'honneur du saint Alexandre de Sourie, tandis qu'au rez-de-chaussée, l'autel était dédié à l'icône de la Mère de Dieu « Buisson ardent » et une chapelle à Nicolas le Miracleux. Avec le temps, le bâtiment s'est détérioré, a commencé à s'affaisser, et le premier étage était inondé d'eau lors des jours de pluie et au printemps. L'église a été démolie et en 1791, 1792, un nouveau bâtiment en pierre, de plain-pied, a été construit grâce aux fonds alloués par Catherine II, avec l'aide du gouverneur civil de Tula, André Ivanovitch Lopoukhine. L'autel principal a été consacré en l'honneur de l'Assomption de la Sainte Vierge, la chapelle sud a été dédiée à l'icône « Buisson ardent », et la chapelle nord à Alexandre de Sourie. En 1857, le temple, déjà en mauvais état, a été agrandi, ce qui n'a fait qu'accélérer sa destruction.

En 1899, la démolition de cette église a commencé, et en 1902, un nouveau bâtiment à deux étages a été érigé à sa place. Le temple inférieur, chauffé, avec un seul autel au nom de la sainte apôtre Marie Madeleine et du grand martyr Panteleimon, a été consacré le 24 octobre 1902. Le supérieur, avec l'autel principal de l'Assomption, a été consacré le 28 juin 1904, et les chapelles du temple supérieur en l'honneur de l'icône « Buisson ardent » et d'Alexandre de Sourie, respectivement le 11 juillet 1910 et le 3 juillet 1911.

L'église de l'Assomption a été construite dans un style néo-russe. Son projet initial a été conservé, qui est proche du temple construit, mais prévoyait des éléments décoratifs légèrement différents. Au cours de la construction, ils ont renoncé aux éléments décoratifs gothiques et aux encadrements en ogive des fenêtres sur les tambours. Ils n'ont pas non plus réalisé de division horizontale en trois parties des façades avec des fenêtres, car cela aurait rendu le bâtiment à trois étages. Les murs de l'église supérieure ont été peints en 1909. Il est possible que les artistes aient été des compagnons de Viktor Vasnetsov, car les fresques du temple sont des copies exactes de ses œuvres dans la cathédrale Vladimir de Kiev. Sur le mur de l'église supérieure, une inscription a été conservée : « En 1909, grâce aux efforts de la supérieure, mère Madeleine, avec l'aide de bienfaiteurs, ce temple a été orné de peintures murales et d'ornements ». Les murs de la cathédrale sont en briques rouge foncé, et les dômes noirs sont surmontés de croix et de croissants. Dans la cathédrale a été enterrée la respectée mère Agnès, qui s'est occupée de la construction du temple.

Avec l'arrivée au pouvoir des bolcheviks, le monastère a été dissous et la cathédrale fermée. Dans les années 1930, ils ont tenté de la faire exploser, mais la cathédrale s'est révélée très solide et a résisté. Ils ont alors enlevé les dômes et installé une branche de l'archive d'État. À la fin des années 1980, une reconstruction du bâtiment a été réalisée, au cours de laquelle les dômes ont été réinstallés et la base de la cathédrale a été renforcée.

Le 8 septembre 2006, la cathédrale a été restituée aux croyants, et le 24 janvier 2007, l'archevêque de Tula et de Belev, Alexis, a consacré l'autel du temple inférieur, où les reliques de saint Jean de Tula ont été transférées. Le 10 mai 2012, le deuxième étage de la cathédrale de la Sainte-Assomption a été solennellement consacré, marquant la fin des travaux de restauration du temple.