Действовавшие в середине ХIX века в Георгиевске деревянные Николаевский собор и приписная к нему Покровская кладбищенская церковь были маловместительны. По этой причине Общество купцов и мещан Георгиевска 20 февраля 1852 г. приняло решение построить в городе каменный соборный храм и уполномочило местных купцов Петрова и Вашкова ходатайствовать об этом в соответствующих инстанциях.
В 1850-е годы губернский архитектор Воскресенский составил Генеральный план г. Георгиевска, на котором, в частности, на базарной площади отметил место в 900 квадратных сажень для постройки новой каменной церкви с оградой.
В письме Георгиевского городского головы Гавриила Головина в Кавказскую Духовную Консисторию от 9 апреля 1866 г. отмечалось, что собор будет построен во имя святого Иоанна Предтечи.
На устройство в Георгиевске собора было собрано 19066 руб. 73 коп., которые хранились в законном порядке у попечителей. С этими средствами городское общество и приступило к возведению новой каменной церкви, надеясь недостающие средства привлекать по ходу строительства в виде «доброхотных пожертвований».
Первый проект собора, составленный Пятигорским городским архитектором Невинским, после рассмотрения был признан не удачным. По распоряжению Ставропольского гражданского губернатора Георгия Властова губернский архитектор Воскресенский изготовил новый проект. 5 июля 1867 г., после утверждения губернскими Строительной и Дорожной комиссиями, этот проект был направлен епископу Кавказскому и Черноморскому Феофилакту (Губину) для рассмотрения «в церковном отношении».
Ознакомившись с чертежами, архиерей сделал замечание: в трёхпрестольном храме отсутствовали помещения для ризницы и пономарки, и вернул проект на доработку. Тогда архитектор «уничтожил» левый (северный) алтарь, и разместил на его месте необходимые помещения, сохранив при этом «фальшивый иконостас». Таким образом, собор из трёхпрестольного, каким хотели его видеть георгиевцы, стал двухпрестольным. В этом виде проект и был утверждён преосвященным Феофилактом.
6 ноября 1867 года епископ Кавказский и Екатеринодарский Феофилакт подписал Храмоздательную грамоту, в которой преподал своё благословение на начало строительства, «чтобы храм тот устроен был прочно и доброю архитектурою во всем согласно с планом». Контроль за строительством возлагался на нескольких лиц: архитектора, местного благочинного — протоиерея Димитрия Попова, попечителей и почётных граждан «устрояемой церкви». Престол в храме должен был иметь высоту «в аршин шесть вершков» и ширину «по мере Олтаря». Закладку храма должен был совершить благочинный протоиерей Димитрий Попов, лично согласовав с архиереем соответствующую дату.
16 марта 1881 года члены Комитета по постройке Соборного Храма в Георгиевске совместно с Областным инженером статским советником Дурмиевичем подписали Акт об окончании постройки храма и иконостасов, отметив, что «таковой выстроен во всем согласно утверждённого чертежа, прочно и правильно, и что богослужение может в нем быть допущено вполне безопасно». 4 апреля в адрес епископа Кавказского и Екатеринодарского Германа был направлен рапорт, сообщавший об этом.
20 октября 1884 года епископ Кавказский и Екатеринодарский Герман подал в Святейший Правительствующий Синод рапорт за № 7909, в котором просил переименовать новый каменный Вознесенский храм города Георгиевска в Соборный, а существующий деревянный Николаевский соборный храм — в приходскую церковь, приписав её к Вознесенскому собору, с перечислением на него и производимого из казны оклада соборному причту. 10 декабря 1885 года последовал указ Его Императорского Величества, Самодержца Всероссийского, из Святейшего Правительствующего Синода, за № 1404, определением которого предложение преосвященного Германа утверждалось и вступало в законную силу.
Каких-либо исторических документов, свидетельствующих о судьбе Вознесенского собора после революции 1917 года, на данный момент не найдено. Георгиевские старожилы рассказывали автору этих строк, что через какое-то время после установления в городе советской власти собор был закрыт и приспособлен под зернохранилище. Однако затем (очевидно, в 1918 году, с приходом в город Добровольческой армии) он вновь открывался, и там совершались богослужения, пока не произошёл некий инцидент, закончившийся убийством. Подробности этого происшествия не известны. Вероятно, он произошёл в период изгнания «белых» из города и окончательного установления в нём советской власти. После этого собор был окончательно закрыт. Поскольку собор был построен не только как объект религиозного назначения, но и фактически как памятник императору Александру II, — у него не было никаких шансов уцелеть в годы государственной борьбы с наследием царизма и с религией.
В октябре 2014 года по благословению епископа Георгиевского и Прасковейского Гедеона на перекрёстке улиц Горийской и Октябрьской был установлен памятник Вознесенскому собору. Место установки, согласованное с горадминистрацией, выбрано таким образом, чтобы памятник был максимально близок к месту, где находился собор, и вписывался в облик города. Изготовлен он на средства местного благотворителя из цельных кусков белого мрамора и чёрного гранита. Эскиз памятника разработал диакон Георгиевского храма г. Георгиевска (ныне священник) Владимир Шалманов, а рабочий проект по этому эскизу — георгиевское ООО «Промышленное и гражданское строительство». На четырёх гранях монумента укреплены мраморные доски с изображениями и пояснительными надписями.
