1 мая 1774 года, по просьбе жителей Енисейска и с благословения архиепископа Тобольского и Сибирского Варлаама, деревянная церковь на Гостином дворе, известная как Знаменская, была перенесена на кладбище за городом. Это произошло в связи с началом строительства каменного храма на её месте. В 1774 году церковь была освящена в честь Успения Божьей Матери. Со временем её деревянное строение обветшало и было разобрано, чтобы освободить место для нового кирпичного здания.

9 сентября 1793 года, по благословению архиепископа Варлаама и на средства купца Ефима Трескина, была заложена новая каменная Успенская кладбищенская церковь. 27 августа 1794 года купец Пётр Трескин заложил второй этаж здания. К 1799 году строительство нижнего этажа было завершено, и 11 июля того же года церковь была освящена. Придел верхнего этажа освятили 17 июля 1818 года в честь святых апостолов Петра и Павла.

В 1826 году епископ Иркутский Михаил заложил тёплый придел с северной стороны, который был освящён 23 ноября 1827 года во имя святителя Иннокентия Иркутского. Придел был построен на средства купца Александра Кобычева. 25 августа 1843 года освятили второй придел на втором этаже в честь святого князя Александра Невского, построенный на средства Александра Александровича Кобычева.

До 1823 года Успенская церковь была приписной кладбищенской. Её архитектура, хотя и несколько сухая, соответствует общерусским традициям того времени с элементами сибирского барокко. Церковь имеет массивную колокольню со шпилем и крестом, пять куполов и два над алтарями.

В 1923 году в Енисейске началась первая волна закрытия церквей. В Успенском храме служили протоиерей Николай Пикановский, псаломщик Василий Бакшаев и иерей Иоанн Вазингер. В списках прихожан числилось 67 учредителей и 250 прихожан. 17 апреля 1923 года церковь была передана общине верующих.

В 1930-е годы началась вторая волна закрытия церквей, и к концу десятилетия все церкви Енисейска были закрыты. В Успенской церкви внизу жили спецпоселенцы, а вверху разместился клуб авиапорта. В 1937 году был расстрелян иерей Иоанн Вазингер, а с церкви сняли колокол.

3 июля 1946 года Успенская церковь была передана приходу Православной Церкви. Первым священником стал протоиерей Евгений Бобовский. В 1950 году ремонт собора был завершён, но колокол и купола отсутствовали до 1988 года.

С 1961 года председателем церковного совета стал мирянин Иван Пироженко. В 1980-е годы отношение властей к церкви смягчилось. В 1986 году на храме были установлены семь куполов, а фасад отреставрирован. К 1000-летию Крещения Руси церкви был передан старинный колокол.

В 2016-2019 годах на ансамбле Успенской церкви проводились реставрационные работы, включая установку систем теплоснабжения и замену дверей.