Село Красномыльское, ранее известное как Красномысская слобода, было основано в 1674 году. Его основателями стали беломестный казак из Шадринской слободы Мишка и драгун Афонька Первушины. На землях слободы вскоре возникло несколько поселений. В 1732 году, согласно сенатскому указу, слобода была приписана к Екатеринбургским горным заводам для выполнения работ.

Одновременно с основанием слободы был создан Красномысский приход, в который, помимо самого села, вошли деревни Сергеева, Боровая, Обухова, Ермакова и Максимова. Часть прихожан проживала в единоверческом селении Погадайском, почти смежном с тремя последними деревнями. В 1834 году приход насчитывал 3888 прихожан, из них 1924 мужчины и 1964 женщины.

Первый храм в селе Красномысском был деревянным и освящен в честь Афанасия и Кирилла, патриархов Александрийских. Предполагается, что его строительство совпало с основанием села, хотя точные данные отсутствуют. До освящения храма на территории слободы существовала часовня, как гласит местное предание.

В 1755 году жители села начали строительство нового деревянного храма в честь Вознесения Господня. Старый храм во имя Святых Афанасия и Кирилла решили перестроить и утеплить для зимних служб, а новый использовать летом. Обновленный храм освятили в 1771 году. В 1820 году было решено заменить оба храма на новый каменный двухэтажный храм. Строительство шло успешно: в 1821 году освятили придел нижнего этажа во имя Преподобного Сергия Радонежского, а в 1822 году, главный престол в честь Афанасия и Кирилла. Верхний этаж завершили и освятили в 1848 году в честь Вознесения Господня.

Храм отличался величественным видом, особенно его высокая и прочная колокольня. Иконостас в верхнем храме был выполнен в византийском стиле. Иконостас в Сергиевском приделе, вероятно, был приобретен в старинной церкви или перенесен из прежнего храма. Старожилы отмечали его возраст по не ремонтированной боковой стенке. Иконостас в Афанасиевском приделе был резным в стиле рококо и отличался художественностью.

Территория Афанасиевской церкви была обнесена каменной оградой с коваными решетками местного производства. На углах западной стороны ограды находились два каменных флигеля для хранения церковного имущества. Церкви принадлежали три деревянных дома для причта, а также школа грамоты и земское начальное училище.

Храм существовал до середины 1920-х годов, но был закрыт в период богоборчества. Иконостасы разрушили, а ценные иконы и утварь вывезли в Свердловск для переплавки. Так исчез еще один культурный памятник и центр образования.

В 2010 году в селе Красномыльском был построен новый одноэтажный храм Вознесения Господня благодаря усилиям местных прихожан. Первые годы службы проводились преимущественно в теплое время года, пока не были проведены инженерные коммуникации. Сейчас церковные службы проходят здесь круглый год.