Храм Вознесения Господня в поселке Княженский был основан в период активного заселения южноуральских земель. Поселок Княженский возник в 1836 году как один из укрепленных пунктов новой пограничной линии. Его первыми жителями стали казаки, солдаты линейных батальонов, государственные крестьяне Оренбургской и других губерний России.
В 1866 году в поселке уже существовал православный молитвенный дом. В 1872 году жители обратились к благочинному с просьбой о строительстве церкви. Разрешение было получено, и в 1877 году купец Майков завершил строительство храма. Однако 24 мая 1878 года, перед освящением в честь Вознесения Господня, церковь сгорела от удара молнии.
Новый храм был построен в центре плац-парада и освящен в 1891 году. Церковь возводилась по типовому проекту, утвержденному генерал-губернатором и Военным министерством, с последующим одобрением императором. Храм имел два купола и был приписан к Николаевской церкви. Первая сохранившаяся метрическая книга датирована 1895 годом, где упоминаются священники, служившие в этот период.
В 1930-х годах храм был закрыт, как и многие церкви в стране. Здание использовалось под зернохранилище, клуб и фельдшерско-акушерский пункт, но не было разрушено. В алтарной части бывшего храма в настоящее время устроена молитвенная комната, остальное помещение занимает медицинское учреждение.
3 сентября 2018 года в храме была совершена Божественная литургия, что свидетельствует о возрождении церковной жизни в поселке. Архитектурные особенности здания и его историческая судьба отражают типичный путь многих православных храмов в период социальных преобразований XX века.