Церковь была построена на городском кладбище Калязина, к югу от старого городского вала, со временем вошла в городскую застройку. Сооружена на средства прихожан в 1781–1787 годах.
Была приписана к Никольскому собору, имела приделы Тихвинской иконы Божией Матери и преподобного Макария Калязинского.
В конце 1820-х — 1830-х годов возведена взамен старой сохранившаяся колокольня, расширена трапезная, изменено оформление фасадов.
В 1889–1890 годах построена новая трапезная, боковые притворы в виде портиков, а также притвор-паперть, соединивший колокольню с церковью.
Кладбище закрыто в 1930-е годы, в советский период сломаны завершения и портики.
В годы Советской власти Вознесенская церковь была закрыта, использовалась под хлебокомбинат, а на месте старинного кладбища разбили стадион.
Архитектура
Церковь сочетает элементы разных стилей. Первоначальное здание в стиле барокко было переоформлено в духе классицизма, колокольня также относится к стилю классицизма. Трапезная имеет эклектическую архитектуру с элементами классицизма и русского стиля.
По оси здания размещаются невысокий четверик с крупной апсидой, увенчанный одной главой (первоначально было пятиглавие), широкая прямоугольная трапезная, притвор и трёхъярусная (с полуярусом) колокольня.
Северный и южный фасады храма симметричны, вход обрамляли два окна (ныне заложены), над ними — большое трёхчастное окно.
Северные ворота возведены в стиле позднего классицизма, имеют три пролёта — центральную проездную арку и боковые калитки.