Инициатива строительства храма возникла в начале XX века в связи с необходимостью обеспечения духовного окормления быстро растущего района Перми, известного как «новая деревня». В 1902 году купец Александр Павлович Бабалов передал Пермскому епархиальному начальству участок земли на углу улиц Екатерининской и Шадринской (ныне Борчанинова) для возведения нового храма. Официальная грамота на закладку церкви была выдана епископом Пермским и Соликамским Иоанном 13 мая 1903 года .
Строительство храма велось на средства, собранные от пожертвований местных жителей, включая мещан, купцов и других благотворителей. Проект был разработан архитектором Александром Ивановичем Ожеговым, автором ряда культовых сооружений в Перми. Архитектурный облик храма сочетает элементы эклектики и русского стиля, что отражает традиции национального зодчества того времени .
Храм представляет собой двухэтажное кирпичное здание с цокольным этажом. Нижний храм, освящённый в 1904 году, был посвящён преподобному Серафиму Саровскому. Верхний храм включал три придела: главный — во имя Вознесения Господня (освящён 12 декабря 1910 года), правый — во имя святого Феодосия Черниговского (освящён 26 октября 1914 года), и левый — во имя первосвятителей Пермских: Герасима, Ионы и Питирима (освящён 17 декабря 1917 года) .
К 1918 году храм стал одним из крупнейших в Перми. В его приходе числилось 5 домохозяйств духовных лиц, 33 — чиновников, 163 — мещан и купцов, 102 — крестьян. Годовой доход от пожертвований составлял 8140 рублей 60 копеек. В этот период при храме действовал приходской совет, проводились собрания общины .
В 1922 году здание храма было национализировано и передано в бесплатное и бессрочное пользование приходским советам Феодосиевской и Серафимовской общин Русской Православной Церкви. Однако в последующие годы возникли разногласия между различными религиозными группами, что привело к административным решениям о передаче здания различным общинам. В 1930 году было принято постановление о закрытии храма и его переоборудовании под общежитие, а затем — под хлебозавод № 2, который начал работу в феврале 1935 года .
Эксплуатация здания в качестве промышленного объекта привела к значительным изменениям в его архитектурном облике. Были утрачены элементы фасадного декора, внутренние росписи и иконостас. К 1968 году хлебозавод выехал из здания, которое находилось в аварийном состоянии. В последующие годы рассматривались различные варианты использования здания, включая переоборудование под органный зал, однако эти планы не были реализованы .
В 1991 году здание храма было возвращено Русской Православной Церкви. Начались восстановительные работы, направленные на возвращение храму его первоначального облика и архитектурных особенностей. В 2000 году были установлены новые купола, покрытые титановыми листами с ванадиевым покрытием, что придало им внешний вид, напоминающий позолоту .
