Церковь Старое Вознесение в Пскове впервые упоминается в летописях под 1420 годом в связи с перенесением чудотворной иконы Богородицы «Чирская». Первоначально храм был деревянным и окружён тыном. Каменное здание церкви было возведено в 1467 году на месте прежнего деревянного строения. Храм стал центром ансамбля Старо-Вознесенского монастыря, основанного в XIV веке.
Архитектура церкви характерна для псковской школы зодчества. Здание построено из местной известняковой плиты, представляет собой четырёхстолпный трехапсидный четверик с полуцилиндрическими подпружными сводами. С южной и северной сторон к четверику пристроены приделы, с западной — притвор. Над папертью первоначально располагалась двухпролётная звонница.
Во второй половине XV века храм служил традиционным местом встречи знатных гостей города. В 1473 году здесь встречали невесту великого князя Московского Ивана III Софью Палеолог. В 1536-1544 и 1777 годах церковь пострадала от пожаров. В 1880 году с южной стороны был пристроен придел во имя Всех Святых.
В 1650 году при храме был учреждён Знаменский девичий монастырь, преобразованный позднее в Вознесенский мужской, а затем — в женский монастырь. В 1833 году рядом с храмом была возведена церковь Рождества Богородицы вместо разобранного южного придела. В 1848 году построен домовый храм иконы Божией Матери «Тихвинская».
После революции 1917 года монастырь был закрыт. В 1920-1923 годах на его территории располагался концентрационный лагерь, затем — тюрьма ОГПУ. В годы Великой Отечественной войны здание пострадало от пожара. В 1960-1969 годах проведена реставрация по проекту архитектора В.А. Лебедевой. В 1993 году храм возвращён Русской Православной Церкви. В 2019 году церковь включена в список объектов Всемирного наследия ЮНЕСКО как часть ансамбля храмов псковской архитектурной школы.
