Первые упоминания о храме в селе Сурмино относятся к началу XVII века. В 1627 году, после польско-литовского разорения, в писцовых книгах упоминается ветхая деревянная Никольская церковь, «стоящая без пения». В период с 1638 по 1763 годы село Сурмино находилось во владении Московского Вознесенского девичьего монастыря, располагавшегося в Кремле и имевшего вотчины в Дмитровском уезде.
В 1650 году на средства Вознесенского монастыря был построен новый деревянный храм в честь святителя Николая, который простоял более 50 лет. В 1699–1700 годах, при игумении монастыря Варсонофии (Бутурлиной), была возведена новая церковь с колокольней, просуществовавшая более века.
После Отечественной войны 1812 года прихожане села и окрестных деревень приняли решение о строительстве нового каменного храма. Строительство, посвящённое Вознесению Господню в память о владении здешними землями Вознесенским девичьим монастырём, началось весной 1834 года и завершилось в 1837 году, когда церковь была освящена. Вознесенская церковь с приделами в трапезной части в честь святителя Николая и Покрова Божией Матери строилась по проекту московского губернского архитектора Дмитрия Фомича Борисова. Известно о крупном пожертвовании на строительство московской купеческой вдовы А.Н. Емельяновой.
В советское время храм, как и многие другие, подвергся осквернению и разграблению. В 1937 году последнего перед закрытием настоятеля, отца Николая Кореннова, перевели из сурминского прихода в храм в честь Святой Троицы села Чашникова около Лобни, настоятель которого был арестован. За время отсутствия настоятеля Вознесенская церковь осталась без присмотра и была разграблена воспитанниками Икшанской трудовой колонии НКВД. Из протокола Дмитровского исполкома: «Все до основания разрушили, ризы порвали, стёкла побили, начали разбирать ограду. Восстановить храм не представляется возможным... Церковная двадцатка отказывается от дальнейшей охраны храма...». Окончательное решение о закрытии Вознесенской церкви в селе Сурмино было принято 24 июня 1938 года. Во время Великой Отечественной войны 1941–1945 годов жители села и окрестных деревень обращались в Совет по делам Русской Православной Церкви за разрешением на регистрацию религиозной общины и открытие Вознесенского храма, но получили отказ.
С 1997 года богослужения в храме возобновлены и совершаются в дни больших церковных праздников. Ведутся восстановительные работы. При храме существует библиотека, настоятель храма опекает воспитанников Икшанской колонии для несовершеннолетних.
