В переписных книгах Владимирского уезда за 1637-1647 годы в селе Вешки уже упоминалась теплая деревянная церковь Вознесения Господа Иисуса Христа. На старинной иконе Николая Чудотворца была надпись: «1575 года сие моление Чудова монастыря слуги Филиппа Иванова сына Серова поставил в село Вешки к Вознесению Христову».

В период с 1637 по 1656 годы церковь была перестроена и освящена во имя преподобного Сергия. В 1831 году деревянный храм сгорел, и в следующем году началось строительство каменной церкви. Трапезная была освящена в 1832 году, а главный храм, только в 1850 году. Это означает, что в 2005 году исполнилось 155 лет с момента освящения вешкинского храма. Каменная церковь имела два престола: Вознесения Господня и Казанской Божией Матери.

С 1888 года в Вешках действовала церковно-приходская школа, где в 1896 году обучались 30 учеников. Полуразрушенное кирпичное здание школы до сих пор можно увидеть рядом с храмом. По словам 99-летней жительницы села А.В. Кузнецовой, первые советские нападки на церковь начались в 1929 году. Отец Николай был арестован и репрессирован, его судьба осталась неизвестной. В 30-х годах храм официально закрыли. Последним священником был Павел Васильевич Ребрин, похороненный рядом с церковью. Колокола снимали при участии местного жителя Василия Патрогина. Многие иконы разобрали по домам, хотя алтарь и иконостас сохранялись до 60-х годов. Красивая икона Вознесения Христа стояла на кануне, где поминают умерших.

После закрытия церкви в ней устроили склад сельпо, где хранились стеклянные бутылки. В летней церкви установили отопительный котел, из-за которого дважды происходил пожар. Огонь повредил крышу, а дожди нанесли ущерб настенным росписям.

В 1962 году от удара молнии загорелись крест и купол колокольни. Сначала это вызвало любопытство, но когда пожар усилился, спасти крышу было невозможно.

С 1963 года в церкви разместили ремонтные мастерские сельхозтехники. В стенах выдолбили пазы для балок, чтобы сделать второй этаж, но его не использовали, благодаря чему в верхней части храма сохранились фрагменты фресок, которые можно реставрировать.

В 2000 году по благословению Архиепископа Владимирского и Суздальского Евлогия начались восстановительные работы. Машинно-тракторный парк перевели в деревню Никулино, центральную усадьбу бывшего колхоза «Заря».

Настоятелем был назначен протоиерей Александр Михеев из гусевского храма-часовни Варвары великомученицы. Было проведено собрание жителей Вешек и окрестных деревень в присутствии протоиереев Ивана Кравченко и Александра Михеева. Старостой храма избрали В.В. Перфилову. Первые пожертвования сделали благотворители и местные жители, а также лесники В. Горбунов и А. Шишкин. Москвич Румянцев, имеющий дачу в деревне Давыдове, предоставил 60 листов оцинкованного железа для крыши алтаря. Восстановительные работы активно поддержали семьи Кузнецовых и Карабуловых.

Однажды при ремонте под куполом один из жителей упал, но остался жив, так как его дело было богоугодным.

В 2001-2002 годах обновили купол храма и установили новый крест. В 2002 году был утвержден Устав прихода, и храм зарегистрировали. Первые службы после восстановления провел отец Александр Михеев. Официальной датой возрождения храма считается 19 сентября 2002 года.

В настоящее время восстановительные работы приостановлены из-за краж строительных материалов и отсутствия постоянного священника. В 2002 году грабители проникли в дом старосты, где нанесли ему телесные повреждения и украли церковную утварь.