История данного храма отражает процесс возрождения православной духовности в регионе в постсоветское время.
В XVIII веке на территории, где ныне расположен храм, находился Спасо-Преображенский мужской монастырь, основанный в 1689 году. В 1794 году монастырь был перенесён за пределы города, к Вознесенскому кладбищу, где была построена каменная кладбищенская Вознесенская церковь, ставшая первым монастырским храмом на новом месте. Впоследствии на территории монастыря были возведены различные храмы и часовни, включая церковь во имя Живоначальной Троицы, построенную в 1849 году. После революции все постройки монастыря и его кладбище были полностью уничтожены. На территории кладбища и на месте Вознесенского храма был выстроен производственный корпус Кузнецкого мебельного комбината.
В начале 2000-х годов здание бывшего производственного корпуса было приобретено Творческой архитектурной мастерской «ДАБОР», возглавляемой пензенским архитектором Дмитрием Александровичем Боруновым. По инициативе руководителя мастерской в одном из помещений 7 января 2006 года открылся храм, в силу преемственности названный Вознесенским, который, по сути дела, является молитвенным домом. Всё необходимое для богослужения — иконостас, иконы, церковные принадлежности — было изготовлено и приобретено на средства мастерской.
Архитектурно храм представляет собой адаптированное помещение в здании советской постройки, приспособленное под проведение богослужений. Внутреннее убранство оформлено в соответствии с канонами православной церкви, включая иконостас и необходимые церковные принадлежности.
В августе 2006 года по благословению владыки Филарета на территории мастерской был заложен фундамент бревенчатой церкви, высота которой составит 27 метров. Между корпусом мастерской и заложенным храмом в 2008 году была построена небольшая кирпичная часовня. Вокруг неё установлены уцелевшие надгробия с монастырского кладбища, найденные в мае-июне 2006 года: Д. К. Гевлича, А. Н. Арапова, М. А. Сабуровой, Загоскиных — известных представителей пензенского дворянства.
