Первая каменная церковь монастыря, посвященная Вознесению Господнему, была заложена в 1791 году на юге обители. Архитекторами выступили послушник Саровского монастыря Нафанаил и местный мастер Иван Кругликов. Епископ Феофил оказал помощь в строительстве и освятил храм спустя семь лет. Вознесенский храм подвергался ремонту дважды: в 1863 и 1906 годах. В 1907 году к нему добавили два боковых придела, посвященные святой великомученице Екатерине и святителю Николаю, епископу Мир Ликийского. Художественная роспись, завершенная в 1910 году, была выполнена московскими мастерами.

В 1925 году храм закрыли, а через два года передали горсовету для культурно-просветительских нужд, сняв колокола с колокольни. С 1930-х годов в архивных документах Вознесенская церковь больше не упоминалась.