Первое упоминание о храме Успения Пресвятой Богородицы с Пароменья относится к 1444 году, когда на Завеличье, у паромной переправы через реку Великую, была построена деревянная церковь. В 1521 году на её месте воздвигнута каменная церковь, сохранившаяся до наших дней. Храм расположен в исторической части Пскова, известной как Пароменье, что отразилось в его названии.
Церковь построена в традициях псковской архитектурной школы. Основной объём представляет собой четырёхстолпный одноглавый храм с тремя апсидами. К XVI веку относятся первоначальные формы четверика, алтарной части и подклета. В XVII веке к храму были пристроены приделы: южные — во имя Рождества Богородицы и преподобного Нила Столобенского, северный — во имя Собора Божией Матери. Тогда же сооружена отдельно стоящая звонница с пятью пролётами, характерная для псковского зодчества.
В 1764 году, после секуляризационной реформы, Успенская церковь стала приходской. В XIX веке храм неоднократно ремонтировался, но сохранил свою первоначальную структуру. В 1938 году церковь была закрыта, а её последний настоятель арестован. В советский период здание использовалось не по назначению.
В 1960 году храм получил статус памятника республиканского значения. Реставрационные работы проводились в 1948-1951 и 1998-1999 годах. В 1994 году здание возвращено Русской Православной Церкви. С 1997 года храм является приписным к псковскому Управлению внутренних дел. В 2007 году освящён новый иконостас, а в 2008 году на звонницу подняты новые колокола.
Архитектурный ансамбль храма включает в себя основной объём, приделы, звонницу и дом причта. Четверик храма имеет размеры 16×20 метров при высоте около 15 метров, с главой и барабаном общая высота достигает 40 метров. Звонница размером 15×12 метров имеет высоту около 15 метров. Храм является объектом культурного наследия федерального значения и в 2019 году включён в список Всемирного наследия ЮНЕСКО в составе серийного объекта «Храмы псковской архитектурной школы».