Первый деревянный храм был построен в 1727 году. В июне 1830 года в слободе Кяхта был заложен каменный храм во имя Воскресения Христова с двумя теплыми приделами во имя Казанской Божией Матери, Святителя и Чудотворца Николая. Ее проект принадлежал московскому архитектору Григорию Герасимову, а к ее строительству были привлечены итальянские мастера.
Церковь строилась на средства от «аксиденции», а также за счет богатых пожертвований. Первоначальная стоимость строительства составляла 600 тысяч рублей, но затраты значительно превысили эту сумму. По отзывам современников, «по внутреннему благолепию и богатству храм этот едва ли найдет себе равных во всей Сибири». Его называли «застывшей музыкой в камне».
Особенно замечателен был так называемый «холодный придел» — своим уникальным хрустальным иконостасом в бронзе, серебряными царскими вратами, живописью икон, серебряными престолом и жертвенником, драгоценным евангелием и громадным серебряным паникадилом, усеянным цветными камнями. Роскошный иконостас храма был сделан в стиле Вестминстерского аббатства в Лондоне, на московской фабрике Полтавцева. Часть икон для него была выполнена в 1847-1848 годах художником Э. Рейхелем. В 1854 году в поновлении и реставрации икон принимал участие художник-декабрист Н. А. Бестужев.
Воскресенская церковь является выдающимся образцом архитектуры русского классицизма. Главный храм, имеющий в плане квадрат, увенчан куполом, барабан которого имеет диаметр в пять саженей. Помещения, окаймляющие храм, соединяются с ним широкими арками. Центральная часть храма с южного, восточного и северного фасадов обрамлена шестиколонными портиками дорического ордера, а с запада включает зимние приделы и четырехъярусную колокольню. Высота колокольни до верхушки креста равнялась 42,6 м, а вес главного колокола — 562 пудам. Все интерьеры церкви отличались тщательной продуманностью.
Особенно торжественным был главный храм, расчлененный по высоте карнизами с орнаментированными кронштейнами и медальонами, лепными орнаментами, головками ангелов, розетками (лепные работы выполнялись мещанином Прасоловым). Территория Воскресенской церкви была обнесена оградой из каменных столбов на цоколе и чугунных решеток (работы по возведению ограды также производились под руководством Прасолова во второй половине 1840-х годов). Завершали церковную ограду два небольших одноэтажных флигеля. В конце XIX века внутри ограды с южной стороны была построена часовня-склеп. Окна церкви были забраны коваными решетками, а главы покрыты белым железом. Однако со временем навершия глав, деревянный шпиль колокольни, ограда, лепнина главного храма и один из флигелей были утрачены.
Церковь была закрыта была в 30-е годы XX века, в ней находился склад Спецторга. В 1970-1990 годы в здании церкви проводились реставрационные работы, по завершении которых здесь предполагалось открыть Музей истории Российских географических открытий в Центральной Азии. Этому не суждено было сбыться.
В 1996 году храм передан в ведение Русской Православной Церкви. Силами прихожан Успенской церкви он очищен от мусора, отремонтирован Казанский придел, в котором проводятся молебны. Средств, достаточных для восстановления храма, в настоящее время у прихода нет, поэтому большая часть строения находится в неотреставрированном состоянии и постепенно разрушается.
