2 мая 1904 года в Геленджике состоялся сельский сход, на котором обсуждалось строительство новой каменной церкви. Решение было направлено Черноморскому губернатору, который обратился за благословением к епископу Сухумскому и Черноморскому. Ответ был положительным. На сходе было решено выделить 10,000 рублей из общественных средств на строительство и отвести около 2 гектаров городской земли. Работы шли с трудностями. В 1905 году подрядчиком стал господин Гречкин, местный строитель и земледелец. При подготовке площадки деревянная колокольня была перемещена на сваях. Проект церкви разработал архитектор Васильев, а внутренние стены расписал художник Сарахтин.

Весной 1909 года строительство завершилось, и 6 мая, накануне праздника Вознесения Господнего, храм освятил епископ Дмитрий. Первым настоятелем стал протоиерей Иоанн Судницин, ранее служивший в Новороссийске. Он руководил строительством, продолжая службы в старом здании.

Храм построен в русской классической архитектуре, с пятью главами, центральным куполом и трехъярусной колокольней.

С 1914 года войны и революции затронули Россию, и храм испытал много трудностей. До середины 1930-х годов он оставался открытым, но позже был закрыт, а настоятель арестован и расстрелян.

Храм возродился во время Великой Отечественной войны. 8 сентября в Москве состоялся Собор епископов, избравший Патриарха Сергия. 8 февраля 1945 года был подписан договор аренды храма. Община провела ремонт, и службы возобновились.

Однако городские власти не устраивал храм в центре города. В 1947 году часть церковной территории передали под школы. В 1949 году снова урезали территорию, а в 1950 году храм закрыли, хотя договор аренды не расторгли. Верующим предложили перенести службы в часовню на кладбище.

В 1952 году здание храма стало муниципальным, а в 1953 году его передали под строительство школы. Школу построили, не разрушив храм, который использовали как склад.

В 1979 году здание признали памятником архитектуры. В 1984 году планировалось разместить в нём музей, но проект не реализовали.

В 1990 году храм вернули верующим, и школа № 3 была перенесена. Создали Церковную общину и совет. В 1991 году настоятелем стал протоиерей Владимир (Сазонов). Община начала реставрацию, восстановив уничтоженную роспись.

23 мая 1993 года архиепископ Исидор освятил храм. При храме работает воскресная школа для детей от 6 до 13 лет.