После Отечественной войны 1812 года купцы и верующие Оханска приступили к строительству Успенского собора, завершив его в 1829 году. Этот собор, посвящённый Успению Божией Матери, стал главным храмом Оханского уезда, который охватывал территорию от Бабки и Ножовки до Хохловки, Сивы и Карагая, что соответствует 11 современным районам Пермского края.

С 1918 по 1928 годы собор служил кафедральным, здесь проводили службы епископы Оханские и викарии Пермские, делая Оханск центром православия в Прикамье. В 1935 году по решению Уральского облсовета собор был закрыт, его ценности были расхищены, иконостас выбросили на берег Камы, а некрополь разрушили. На этом месте богослужения продолжались почти три века, и сейчас службы возобновлены.

С 1940-х до 1980-х годов в храме располагались цеха промкомбината Очерского леспромхоза. Во время войны здесь производили приклады для винтовок и автоматов, финские лыжи, телеги и сани. После войны предприятие выпускало мебель: шифоньеры, комоды, тумбочки, диваны и прочее.

В середине 1990-х годов собор пришёл в запустение, потеряв треть колокольни, металлическую крышу, окна и двери. У стен собора похоронены знатные люди Оханска: священники, купцы, дворяне, в том числе дядя композитора П.И. Чайковского, градоначальник В.П. Чайковский, герой войны 1812 года. Также здесь обнаружены захоронения воинов Белой армии А.В. Колчака, погибших при штурме Оханска в марте 1919 года.

В конце июля 2007 года краевед А. Ширинкин обратился к жителям города с призывом восстановить Успенский собор. Спустя два года колокольня, алтарь и трапезная были защищены от дождя и снега. Рабочие очистили купол, внутренние стены храма покрываются штукатуркой, установлены красивые маковки с крестами «под золото» на алтаре и главном куполе. Отремонтировано и защищено от дождя помещение у колокольни, где проходят занятия православной школы.

Службы проводит настоятель Успенского собора иерей Валерий (Овчиников), направленный сюда в 2008 году.

Сейчас продолжается благоустройство храма Успения, одновременно ведутся работы по ремонту придела во имя преподобных отцов Зосимы и Савватия, Соловецких чудотворцев.