Церковь находится в валах. Бесстолпный храм построен в 1566 году по повелению Ивана Грозного выдающимся зодчим Андреем Малым. В 1770 году к церкви Вознесения был пристроен придел во имя Исидора Блаженного. Колокольня была пристроена позднее. Иван Грозный одарил церковь, построенную над гробом Исидора, золоченым деисусом, иконостасом. От него сохранились оригинальные резные царские врата, исполненные около 1566 года. Всю поверхность врат покрывает глухой ковровый орнамент. Верхнюю часть врат украшают два киота с изображением Благовещения и 20 круглых медальонов с отдельными святыми, ниже пятью рядами располагаются 20 барельефных киотцев с праздниками. Все элементы ритмичного резного декора тонко и мягко моделированы и покрыты прекрасной позолотой на бирюзовом и красном фоне. В 1740-х годах интерьер церкви Исидора Блаженного был расписан ростовскими и ярославскими мастерами. В 1873 году живопись была поновлена клеевой техникой. В куполе написана традиционная фигура Саваофа. На восточной стене написан иконостас, а остальные стены делятся на 5 ярусов. В четырех верхних иллюстрирована земная жизнь Христа и притчи, начиная с Проповеди Иоанна Крестителя и кончая Изгнанием торгующих из храма. Цикл Страстей Христовых совсем отсутствует, храмовый ярус посвящен подвигам Исидора Блаженного. Совершенная по пропорциям и отмеченная четким декоративным ритмом, роспись органически слита с небольшим, стройным и уютным интерьером храма, благодаря умелому и продуманному расположению живописных композиций. Арки порталов обрамляют деисусы из медальонов, на длинных оконных откосах помещены фигуры святых в рост, а в верхних частях окон Богородичные иконы, поддерживаемые летящими ангелами. Мажорная, золотисто-красная гамма росписи делает скромный интерьер храма нарядным и торжественным. Узкое, слабо расчлененное помещение алтаря сильно вытянуто по продольной оси. Это заставило знаменщика отказаться от размещения в конхе центральной апсиды традиционной композиции О тебе радуется. Она заменена песнью в честь Богоматери, состоящей здесь из четырех изводов. Первый, Достойно есть, над горним местом. Второй, Софиею Богородице тя величаем, на северном склоне. Третий, Приспоблаженную и непорочную Матерь Бого нашего, на южном склоне. Четвёртый, Честнейшую Херувим и славнейшую без сравнения Серафим, над царскими вратами. В конхе жертвенника изображен Агнец в потире, на северной стене, Да молчит всякая плоть человеча, на южной, 7 таинств, а на западной, Не рыдай Мене мати. В конхе и на стенах дьяконника написаны, Дни творений и сцены из жизни Адама и Евы. На западной стене дьяконника композиция, Почи Бог, обычно занимающая в ростовских церквах почти всю западную стену алтаря. На небольшой, примыкающей к храму западной паперти над аркой написан, Символ веры. Живопись на наружных стенах Вознесенской церкви исполнена одновременно с живописью интерьера. На восточном фронтоне изображено Вознесение, на северном Избавление блаженным Исидором купца от потопления и Представление Исидором просфоры, на южном Молитва Исидора и его Преставление.
