Собор Успения Пресвятой Богородицы в Новом Осколе был возведен в 1803 году на средства прихожан, заменив собой деревянную церковь. В 1876 году храм расширили, добавив пристройки с западной, северной и южной сторон. С 1823 года в храме находились три престола: главный в честь Успения Пресвятой Богородицы, правый придел во имя Святого Архангела Михаила и левый в честь Святой великомученицы Параскевы. Архитектура храма выполнена в новгородском стиле, напоминающем корабль, с элементами строгого классицизма и ампира.

В 1915 году в штате прихода служили протоирей, два священника, диакон и три псаломщика. Храм имел стабильный доход, включавший наличные средства и доходы от 4% билетов, облигаций и закладных листов Земского банка. В 1915 году доход церкви составил 4251 рубль 49 копеек.

Храму принадлежала земля: 150 десятин пахотной и 80 десятин 1323 кв. саженей сенокоса, с которых ежегодно получали 2800 рублей. Также у храма был сарай, церковно-приходская школа и богадельня, расположенная на одной усадьбе со школой. Другой каменный дом сдавался в аренду для получения дохода. До революции церковь вела учёт гражданского состояния, фиксируя рождение, смерть и браки. Метрические книги хранились с 1774 года.

В приходе действовали две церковно-приходские школы: в Новом Осколе с 1887 года и в хуторе Нечаевка с 1898 года. Школы размещались в собственных зданиях, а храм выделял средства на их содержание.

К приходу Успенской церкви относились хутора: Крутей, Медвенский, Завальный Большой, Нечаевский и Александровский. В 1915 году в приходе насчитывалось 3120 душ.

В 1920-е годы храм был закрыт для богослужений и использовался как кузница, склад и зернохранилище. Лишь в 1943 году богослужения в Успенском соборе возобновились, хотя колокольня была разрушена во время войны. Несмотря на возобновление служб, власти препятствовали посещению храма, и на службы приходили в основном пожилые женщины.

В 1960 году в Успенский собор прибыл протоирей Василий Ананьевич Герасимчук из Ивановской области с семьей и стал настоятелем храма. Позже его сын, отец Николай Герасимчук, продолжил его дело. В 1996 году была построена новая высокая колокольня и установлен новый купол.