Первое упоминание о храме в селе Новом (ныне Новоникольское) относится к 1627 году. В то время здесь находилась деревянная церковь, описанная как «вверх шатром», стоявшая «без пения», что может свидетельствовать о её неиспользовании для регулярных богослужений.
В 1715 году в селе действовала деревянная Никольская церковь, при которой служили священник Фокий Артемонов и его сын, дьячок Василий. В этот период село называлось Новым и было разделено между двумя владельцами: князем Никитой Леонтьевичем Шеховским и князем Фомой Ивановичем Квашниным.
Современное здание храма было возведено в период с 1818 по 1827 годы на средства помещицы Елизаветы Михайловны Савёловой. Архитектурно храм выполнен в стиле ампир, являясь бесстолпным кирпичным сооружением с деревянным куполом и колокольней. Первоначально храм был освящён в честь святителя Николая, о чём свидетельствуют документы 1831 года. Однако к 1836 году он уже значился как Вознесенский, имея два престола: главный — в честь Вознесения Господня, и придельный — во имя святителя Николая. К середине XIX века в храме появился второй придел, посвящённый святым апостолам Петру и Павлу. В этот период в приходе насчитывалось 815 мужчин, а штат церковнослужителей включал священника, диакона, дьячка и пономаря.
В 1931 году, в период гонений на церковь, храм был закрыт, а его здание использовалось под складские помещения. К концу 1980-х годов сооружение находилось в запустении, сохранились лишь стены.
Возрождение храма началось в 1990 году, когда 10 ноября среди его руин был совершён первый водосвятный молебен. В 1991 году была зарегистрирована община верующих и образован приход. Первые богослужения проводились в стоящем рядом с церковью деревянном доме, переоборудованном под временный храм. С этого времени началось постепенное восстановление здания церкви.
7 октября 2012 года состоялось великое освящение всех трёх престолов храма, которое совершил епископ Серпуховской Роман в сослужении духовенства. В храме имеется чтимая Иверская икона Божией Матери, написанная в конце XIX века на Святой Горе Афон, а также частица святых мощей святителя Иннокентия Московского.
Архитектурно храм представляет собой образец стиля ампир. Бесстолпная структура, деревянный купол и колокольня подчёркивают его уникальность и историческую ценность. Восстановительные работы вернули храму его первоначальный облик, сохранив его как памятник архитектуры и духовности.
