En 1571, Kasimov est mentionné dans les livres de recensement de Pierre Voïekov comme une ville en bois avec une église cathédrale de l'Ascension du Christ et une chapelle en l'honneur de la Décollation de la tête de Jean-Baptiste. Cependant, le 3 juin 1679, cette église a brûlé, comme le confirme une pétition du prêtre de la cathédrale au métropolite Joseph de Riazan. Les icônes de la cathédrale qui ont survécu ont été transférées à l'église Nikolaïevskaïa de Pouchkarsk. Bien que les dates exactes de construction du nouveau temple ne soient pas connues, les historiens le datent du XVIIe siècle. Au début de ce même siècle, ce temple a également brûlé. L'église cathédrale en pierre à cinq coupoles de l'Ascension, avec la chapelle de Jean-Baptiste, a été fondée sous la bénédiction de l'ordinaire Alexeï Titov. La construction a commencé le 27 mars 1748 avec les fonds du voïvode Vassili Mikhaïlovitch Khovrine et s'est achevée par la consécration le 13 juin 1754 par le métropolite Dimitri Sechenov.

En 1779, une cloche en pierre a été construite à la place de la cloche en bois, financée par Vassili Andreïevitch Goubarev. Entre 1876 et 1878, le temple a été rénové : l'autel a été agrandi, un nouvel iconostase a été installé et les murs ont été peints. Le 8 août 1787, le temple a été consacré par l'archimandrite du monastère de Solotchinsk, Ioanniki, en présence du protégé de la cathédrale, Fiodor Ipatiev. En 1790, grâce aux efforts de V.A. Goubarev, deux chapelles ont été aménagées dans le temple : à droite, au nom de la Décollation de la tête de Jean-Baptiste et de saint Basile le Grand, à gauche, en l'honneur de saint Dimitri de Rostov et de sainte Catherine. Le temple a été consacré en 1790 avec des antimins provenant de la cathédrale de l'Assomption. En 1837, il a été visité par l'héritier du trône Alexandre Nikolaïevitch. Au XIXe siècle, une nouvelle cathédrale a été construite avec des chapelles de la Protection et de Jean-Baptiste, dont la construction a commencé le 25 juin 1854 et s'est achevée en 1867. Le plan de la cathédrale a été inspiré de celle de Gatchina, comme indiqué dans les rapports diocésains de Riazan de 1897.

Dans les années 1920, la cathédrale a été fermée et a été sous la gestion des rénovateurs pendant un certain temps. En 1936, à l'initiative du club aéronautique de Riazan, une tour de parachutisme a été installée sur l'ancienne cloche. En 1960, la cloche a été démolie. La cathédrale de l'Ascension a été restituée à l'Église en 1998, et en 2001, sa restauration a commencé avec le soutien de bienfaiteurs.

La consécration solennelle de la cathédrale a eu lieu le 1er juillet 2002 sous la direction de Sa Sainteté le Patriarche de Moscou et de toute la Russie Alexis II, en présence de cinq hiérarques : Simon de Riazan et de Kasimov, Eugène de Nijni Novgorod et de Tambov, Joseph de Shatsk, Alexandre de Dmitrov et Théognoste de Serguiev Possad. Parmi les clercs se trouvait l'archimandrite, aujourd'hui archevêque de Nijni Novgorod, Georges.

Les chapelles latérales de la cathédrale : à droite, de la Protection, à gauche, de la Décollation de la tête de saint Jean-Baptiste. Actuellement, seule la chapelle droite est consacrée. Depuis 2006, à la fête de l'Ascension du Christ, des processions ont lieu à la cathédrale de la Résurrection.