Верхнебаранчинский железоделательный завод, основанный в 1806 году, стал основой для формирования поселения Верхняя Баранча. С увеличением численности населения возникла потребность в строительстве храма для удовлетворения духовных нужд жителей. В 1819 году была составлена смета на строительство каменного храма, а в 1822 году получено разрешение Святейшего Синода на его возведение. В 1824 году казна выделила 17 361 рубль 40 копеек ассигнациями на эти цели. Однако этих средств оказалось недостаточно, и в течение десяти лет с заработной платы рабочих завода было удержано дополнительно 4 430 рублей 97 копеек. Закладка храма состоялась 4 мая 1844 года, в праздник Вознесения Господня, с благословения архиепископа Пермского и Верхотурского Аркадия. Строительство продолжалось до 1851 года, и 7 февраля 1852 года храм был освящён благочинным протоиереем Матфеем Суворовым по благословению архиепископа Пермского Неофита.
Архитектурно храм представляет собой каменное однопрестольное здание, выполненное в классическом стиле. Иконостас храма был деревянным, украшенным резьбой и позолоченным. Царские врата отличались изысканной резьбой и были устроены в особой арке, вдающейся в алтарь. Для размещения причта имелся церковный дом; других зданий при церкви не было. Причт состоял из одного священника и одного псаломщика.
В 1938 году, в период антирелигиозной политики советского государства, храм был закрыт. Купол здания был разрушен, крест, по преданию, утоплен в реке, церковная утварь разграблена, а иконы уничтожены. Здание храма пришло в запустение и постепенно разрушалось.
26 июня 2004 года в посёлке была возрождена православная община. В 2005 году, после завершения процесса регистрации, начались работы по сбору средств на восстановление храма. Несмотря на ограниченные ресурсы и малочисленность населения посёлка, были предприняты первые шаги: заложены проломы в стенах, изготовлены чугунные решётки на окна. Однако для полноценного восстановления требуются значительные усилия и финансовые вложения.
В 2017 году у стен храма был установлен памятник дружине Ермака.
