Собор Вознесения Господня в Кашине заложен в 1799 году, окончено строительство в 1-й половине 19 века. В тёплой трапезной придельные престолы Пятницкий и Крестовоздвиженский. В 1849 году построена отдельно стоящая колокольня. В 1857-1860 годах храм расширен на деньги купца Н. В. Терликова. В 1867-1870 годах храм доработан на средства купцов Н. В. Терликова и Долгутиных. Фасадный декор изменен.

В советское время храм закрывали два раза, в 1929 году закрыт, сняты кресты и разобран иконостас.

В середине 1940-х годов открыли.

В 1962 году церковь вновь закрыта для службы. Здание церкви занято мебельным складом Кашинторга и клубом ПМК.

Церковь возвращена верующим. После реставрации в 1993 года храм открыт для службы и является кафедральным собором города.