Храм Вознесения Господня в селе Большая Каменка был основан в XVIII веке как деревянная церковь, построенная помещиком Римским-Корсаковым. В 1832 году, в период активного строительства каменных храмов в губернии, на месте деревянной церкви был возведён кирпичный храм с колокольней. Архитектурный облик здания соответствовал традициям русского церковного зодчества первой половины XIX века.
В 1912 году храм underwent significant reconstruction and expansion, funded primarily by parishioners. В результате перестройки храм приобрёл три придела: центральный в честь Вознесения Господня, северный в честь Казанской иконы Божией Матери и южный в честь великомученика Георгия Победоносца. Интерьер храма был украшен настенными росписями и резным иконостасом.
При храме с 1885 года действовала церковно-приходская школа, размещавшаяся в отдельном здании. Школа осуществляла обучение детей грамоте и основам православной веры. В 1929 году храм был закрыт советскими властями, а его здание постепенно пришло в запустение. К 2010 году сохранились лишь стены храма и фрагменты внутреннего убранства.
Архитектурные особенности храма включают четверик основного объёма, завершённый световым барабаном с куполом, и трёхъярусную колокольню. Фасады украшены кирпичным декором в стиле позднего классицизма. Исторические сведения о храме содержатся в книге «Земля Калужская – Земля Святая», изданной в 2003 году.