Болгарскими переселенцами церковь была построена в 1807 году на месте старой деревянной.
Очень скоро она уже перестала вмещать всех прихожан-болгар, поэтому было решено построить новую церковь (Нынешняя Георгиевская). Но строительство не заладилось, было окончено уже не болгарами, а Вознесенская церковь так и осталась единственной болгарской в городе, причём в 1815 году ей был присвоен статус кафедрального собора.
В 1823 году пожаром зданию был нанесён значительный ущерб. В период с 1827 по 1830 гг здание церкви было полностью перестроено и оно приобрело уже знакомый нам вид.
В советское время продолжала функционировать. В 1980-х-1990-х гг были снесены здания, отделявшие церковь от ул. Александри. Двор церкви был был обнесён каменной оградой с металлической решёткой, а вход во двор был перенесён.
Источник информации — сайт Библиотека «ХРИСТО БОТЕВ»