Храм Вознесения Господня в Коломенском был возведен в 1532 году по повелению великого князя Василия III. Строительство велось с 1528 по 1532 год. Архитектурный проект приписывается итальянскому зодчему Петру Франциско Анибале, известному в русских летописях как Петр Фрязин или Петрок Малый. Храм стал первым каменным шатровым сооружением на Руси, что ознаменовало новый этап в развитии русской церковной архитектуры.
Храм построен из кирпича с белокаменными деталями. Его высота составляет 62 метра. Здание возведено на высоком берегу Москвы-реки, где ранее находился целебный источник, почитаемый в народе. В архитектуре сочетаются элементы русской традиции (кокошники, гульбище) и западноевропейские влияния (пилястры, вимперги). Первоначально храм использовался как домовая церковь для великокняжеской семьи.
В XVI веке рядом с храмом была построена колокольня с престолом во имя святого Георгия Победоносца. По преданию, она возведена на месте деревянной церкви, основанной Дмитрием Донским. В 1917 году в храме была обретена икона Божией Матери «Державная». В советский период храм был закрыт и передан музею. Богослужения возобновились в 2000 году после реставрации.
В 1994 году храм включен в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. В настоящее время он является частью музея-заповедника «Коломенское». Подклет храма используется для выставок, посвященных его истории. Первоначальный интерьер не сохранился; современный иконостас создан в 2007 году по образцам XVI века.