Деревня Тешилово, в которой располагался храм Вознесения Господня, впервые упоминается в Писцовой книге 1539-1540 годов как владение стрельца Семёна Онцыфоровича. В середине XVI века здесь существовала деревянная Никольская церковь, давшая местности двойное название «Николо-Тешилово» или «Никольский погост, что в Тешилове». В Смутное время деревня пришла в упадок, но храм сохранился, при нём оставались дворы духовенства.
Каменный храм Вознесения Господня был заложен в 1801 году и завершён к 1818 году. Он строился на средства местных дворян в стиле классицизма с элементами барокко, имел пять куполов и три престола: главный — в честь Вознесения Господня, а также Никольский и Архангельский в память о прежних приделах. Архитектурный облик храма был схож с Владимирской церковью в Твери, что позволяет предположить авторство тверского губернского архитектора Андрея Трофимова.
В 1824 году в недостроенный храм ударила молния, повредившая интерьеры и кровлю. После ремонта в мае 1825 года храм был освящён. В 1848 году его стены расписали, среди художников участвовал И.И. Творожников, автор картины «Нищие у паперти Тешиловской церкви». В 1870 году храм расширили, а в 1910 году провели последние крупные работы: замену кровли, оштукатуривание фасадов и укладку метлахской плитки внутри.
В 1930-е годы храм закрыли, затем взорвали и разобрали на кирпичи. Часть материалов использовали для строительства Новозавидовского Дома культуры и местных домов. В 2001 году на месте разрушенного храма установили поклонный крест, а в 2009 году началось восстановление прихода. Богослужения проводились в приспособленных помещениях, позже — в отремонтированном доме священника, сохранившемся с дореволюционных времён.