Первое документальное упоминание о церкви Успения в Павшинской слободе содержится в грамоте царя Михаила Федоровича, данной на имя тульского осадного головы Ивана Васильевича Зыбина в 1624 году. Там она именуется «храм Успения Пресвятые Богородицы да Николы чудотворца за острогом против Флоровских ворот». Была она в то время деревянной. Анализируя царскую грамоту, можно предположить, что церковь Успения была построена в первой четверти XVII века вместо стоявшей дальше от острога Благовещенской церкви, видимо, упраздненной после строительства нового храма. В 1720 году прихожане и священнослужители обратились к митрополиту Коломенскому и Каширскому Иоанникию с прошением о возведении вместо обветшавшей деревянной церкви во имя Успения Пресвятой Богородицы в Павшинской слободе каменного здания храма. Храмозданная грамота была дана, причем в ней содержалось условие, «на той церкви построить главы круглые, чешуйчатые, алтари круглые же по новоизданному повелительному образцу». Возведение нового храма во имя Успения Пресвятой Богородицы с приделом Николая Чудотворца завершилось в 1733 году. На иконостасном образе, стоявшем рядом с северными дверьми алтаря, имелась надпись, «Божией милостию и поспешением святого Духа построен сей святой храм и иконостас со сввятыми иконами в лето 1733-е при державе великой государыни Императрицы Анны Иоанновны тщанием и иждивением туленина Герасима Авксентиева Пастухова. Иконописец Семен Фалеев Калуженин с учеником». Купцы Пастуховы были «первостатейными прихожанами церкви по богатству и по усердию к пользам храма». Каменная Успенская церковь, обветшавшая с течением времени и имевшая довольно тесную трапезную, требовала расширения и основательного ремонта. Реконструкция храма была задумана ещё в 1790 году, но не проводилась до 1808 года из-за скудости денежных средств. Ремонтно-строительные работы были полностью завершены к 1812 году. Церковь получила железную кровлю и новую трапезную с двумя приделами во имя Николая Чудотворца и во имя Иконы Божией Матери «Всех скорбящих Радость». Деньги на все это пожертвовали преимущественно купцы Сушкины, Николай Осипович, Иван Петрович, Фока Никитич и его сын Никита.
В 1814—1816 годы на средства прихожан возвели колокольню. Строительство осуществлялось под надзором прихожанина храма мещанина Евдокима Васильевича Бровкина. На колокольне имелось семь колоколов. На самом большом из них 218-пудовом была надпись, «1859 году Июля 30 в Успенскую церковь, что в Павшинской слободе, слит по усердию прихожан почетных граждан братьев Михаила и церковного старосты Ивана Денисовича Сушкиных с их семействами, в Туле на заводе Н. И. Черникова». При храме были каменная часовня, построенная в 1810 году, и богадельня, построенная в 1845 году иждивением потомственного почетного гражданина И.Д. Сушкина. Строительство богадельни обошлось ему в полторы тысячи рублей серебром. В 1863 году в каменной богадельне при Успенской церкви проживали 12 человек. Почти 2,8 тысячи рублей серебром потратил И. Д. Сушкин на устройство иконостасов в двух приделах трапезной. До 7 тысяч рублей он пожертвовал на новые иконы для храма, церковную утварь, облачения для священников. Приобретал иконы для Успенской церкви и его сын Петр Иванович Сушкин. В 1876 году закончилась пристройка к храму ещё двух приделов, во имя иконы Божией Матери «Скоропослушница» и во имя великомученика Пантелеймона. Деньги на это пожертвовал потомственный почетный гражданин Петр Иванович Сушкин. В октябре приделы были освящены. П. И. Малицкий отмечал, «Благодаря усердию братьев Сушкиных, церковь отличается богатством украшений. Заслуживает особенного внимания по искусству работы и ценности одежда на главном престоле, сделанная из серебра 84 пробы с позолотою рельефных на ней изображений, весу в ней 8 пудов 1 фунт 43 золотника, стоимостию она 16899 рублей. Равно на иконах храма имеются тяжеловесные оклады из серебра»
В 1915 году в приделах были установлены новые иконостасы. Деньги на их устройство пожертвовал церковный староста потомственный почетный гражданин Александр Васильевич Пуговкин. Прежние иконостасы были переданы в церковь села Новоспасское Тульского уезда, сильно пострадавшую от пожара. А. В. Пуговкин приобретал для храма иконы и серебряные оклады для них, содержал на свои средства церковный хор. С 1887 года при храме действовала церковноприходская школа.
По церкви назывался ведущий к ней переулок. В 1923 году Успенский переулок переименовали в Павшинский.
Церковь была закрыта в 1930-х годах. В 1961 году в бывшей церкви размещалась Тульская станция обслуживания автомобилей. В 1991 году здание храма было поставлено на госохрану в качестве памятника истории и культуры регионального значения. Сегодня здание находится в оперативном управлении ОАО «Управляющая компания города Тулы» и используется для размещения его подразделений.
