Церковь Вознесения Христова располагалась на высоком правом берегу реки Вологды, недалеко от места впадения в нее реки Золотухи, на так называемой "Известной горе". Первое упоминание о деревянной Воскресенской церкви относится к 1627 году, однако точная дата ее основания неизвестна. В церковных книгах XVII века она значилась как приходская. В некоторых документах к названию церкви добавлялось "что у плавучего моста", поскольку рядом с ней когда-то находился мост на плотах через Вологду. Улица, ведущая к этому месту, называлась "Мостовой". Согласно "Переписной книге г. Вологды 1711 года", неподалеку от Вознесенской церкви, южнее, на берегу реки Золотухи располагались "каменные Никольские ворота", оставшиеся от городских укреплений, начатых при царе Иоанне Грозном. От ворот к церкви вела Вознесенская улица.

Как было принято в те времена, при Вознесенской церкви, как и при других церквях города, в XVII и XVIII веках, до времени Екатерины II, существовало приходское кладбище.

Каменный храм был построен в конце XVII века, что подтверждается челобитной, поданной в 1698 году прихожанами Борисовыми и Рыбниковыми архиепископу Гавриилу с просьбой разрешить строительство новой каменной церкви на месте старой деревянной.

Церковь представляла собой небольшое одноэтажное здание кубической формы с одной главой и барабаном, украшенным треугольными углублениями, арками и колоннами вокруг окон. На барабане располагалась глава с короткой шейкой. К западной части церкви примыкало теплое отделение. Храм соединялся с колокольней четырехгранной формы с шатровым верхом и одноярусным звоном, пристроенной к северной стороне теплого отделения, что встречается редко.

28 августа 1700 года главный престол, выполнявший роль холодного храма, был освящен во имя Вознесения Господня, о чем свидетельствовала надпись на кресте церкви. Среди почитаемых икон были икона Вознесения Господня, Икона Божией Матери Одигитрии и икона Нерукотворного образа Господня.

В теплом отделении находились два престола. Старейший из них, во имя Положения Ризы Пресвятой Богородицы, располагался на северной стороне под колокольней и был освящен епископом Иосифом Золотым, который управлял с 1761 по 1774 год. Здесь особенно выделялись иконы святого Симеона Богоприимца и преподобного Галактиона, Вологодского чудотворца, с 24 чудесами, изображенными по краям. Третий престол, во имя Божией Матери Троеручицы, находился на южной стороне теплого отделения, время его основания неизвестно. В нем привлекали внимание икона Воскресения Господня и икона Божией Матери Троеручицы.

Вознесенская церковь была одной из беднейших в городе. В 1831 году из-за бедности и малого числа прихожан она была приписана к Покровской на Торгу церкви. Однако в ноябре 1867 года, по решению вологодского городского общества и с благословения архипастыря, церковь была восстановлена для постоянных богослужений в память спасения жизни императора Александра II в Париже 25 мая 1867 года, в день Вознесения Господня. Храм, находившийся в запустении, был возобновлен усилиями горожан.

В 1891 году настоятелем храма стал отец Александр Николаевич Баданин, ранее служивший в Софийском соборе. Благодаря его деятельности у церкви появились свои прихожане.

В советское время церковь была полностью разрушена, и на ее месте сейчас находится стадион.