Точная дата постройки храма не известна, но существует несколько мнений по этому поводу. Одно из них говорит о том, что Свято-Вознесенская церковь долгое время была приписной к соборному храму Спаса Всемилостивого (ныне не существует, разрушен в 1934 г.) именовалась Богородице-Владимирской и располагалась на правом берегу реки Уда под острожной горкой.

В 1809 году «по просьбе прихожан и дозволению Епархиального начальства» (Клировая ведомость Градо-Верхнеудинской Спасской церкви за 1837г., Читинское архивное управление Восточносибирского края) церковь была перенесена на левый берег реки Уда (где и находится по сей день), а при ней открыто городское кладбище. Церковь деревянная, двухэтажная, с колокольней. Стены храма двойные, рубленные из лиственницы.

Через два года нижний придел был освящен во имя Архангела Михаила, а уже в 1816 году состоялось освящение главного верхнего придела в честь Вознесения Господня.

В конце ХIХ века указом Святейшего Синода под № 1417 от 28 марта 1894 года Забайкальская область, входящая в состав Иркутской епархии, была преобразована в самостоятельную епархию, с назначением викарного епископа Селенгинского Георгия (Орлова) епископом Забайкальским и Нерчинским. На то время в епархии насчитывалось 5 монастырей, 254 храма, около 200 часовен и молитвенных домов.

После постройки Михаило-Архангельской церкви в 1907 году, нижний придел Свято-Вознесенской церкви был отремонтирован и переименован в честь святого пророка Иоанна Предтечи.

Февральская революция 1917 года и последующие события привели к фактическому прекращению существования Забайкальской и Нерчинской епархии.

На основании ст. 36 декрета ВЦИК и СНК от 8 апреля 1929 г. и постановления ЦИК БМАССР здание Свято-Вознесенского храма изъяли и передали Верхнеудинскому горсовету. После закрытия храм использовали под столовую для рабочих кожевенного завода, а вначале 40-х годов ХХ века передали НКВД. Храм был переоборудован под общежитие, купола и кресты сняты и уничтожены. Колокола изъяты в марте 1930 г. и сданы на лом вместе с колоколами других храмов города.

Несмотря на гонения и притеснения, христианская община сохранилась. Согласно архивам, сохранившимся в Свято-Вознесенском храме, на протяжении двух лет, начиная с 1943 года, верующие обращались с письменными просьбами о возвращении церковных зданий, но ответы были отрицательными.

В конце войны в отношении религии наступило потепление: получали разрешение на религиозное собрание христианские общины, постепенно стали передаваться храмы верующим, из мест заключения возвращались священнослужители. Первым храмом в Бурят-Монгольской АССР, переданным верующим, стала Свято-Вознесенская церковь.

4 мая 1945 года Совет Народных Комиссаров Бурят-Монгольской АССР удовлетворил ходатайство группы верующих о передаче здания Вознесенской церкви. Храм был настолько ветхим, что требовал капитального ремонта. Здание представляло собой полуразрушенный деревянный дом, без дверей, окон и полов. Начался сбор средств на восстановление храма, но их хватило только на ремонт нижнего этажа.

23 мая 1945 года « … под №1 зарегистрировано религиозное общество Русской Православной церкви, находящееся в городе Улан-Удэ БМАССР с предоставлением ему в пользование для удовлетворения религиозных нужд здания Вознесенской церкви, находящейся в городе Улан-Удэ, в Пригородном районе за рекой Удой по ул. Производственная, дом №6, со всеми правами, предусмотренными в действующих законах и постановлениях Правительства Союза ССР в отношении РПЦ ...» (справка, выданная о регистрации религиозного общества Советом по делам религиозных культов).

11 декабря 1945 года, после неоднократных письменных просьб верующих, с трудом было возвращено церковное имущество.

После возвращения храма верующим первым настоятелем с 17 сентября 1946 года архиепископом Новосибирским и Барнаульским Варфоломеем был назначен протоиерей Василий Корнаков. С февраля 1947 года иеромонах Евгений (Красноперов) назначен вторым священником.

По законодательству того времени ремонт храма должен был согласовываться с главным архитектором города, что в свою очередь не позволяло возводить купола и кресты. Также не разрешалось воздвигать колокольню и тем более звонить в колокола.

В июле 1949 года было получено разрешение от Управления главного городского архитектора на капитальный ремонт храма с оформлением фасадов, но без всяких надстроек и пристроек. Через два года 23 ноября началось изготовление иконостаса с четырьмя рамами, царскими и дьяконскими вратами, а также два клироса с рамами и угловыми перилами.

В связи с тяжелой болезнью протоиерея Василия Корнакова 20 декабря 1947 года настоятелем был назначен иеромонах Сергий (Амосов).

После окончания ремонта 4 января 1951 года по благословению Высокопреосвященнейшего Палладия (Шерстенникова), архиепископа Иркутского и Читинского, состоялось освящение главного придела Свято-Вознесенской церкви благочинным и настоятелем протоиереем Павлом Балиным, протоиереем Александром Бедарем и иеромонахом Евгением (Красноперовым).

В 60-х годах гонения на церковь возобновились. В 1962 году вновь закрылась Успенская церковь в Кяхте (открыта в 1946 году). До конца 80-х годов единственным действующим православным храмом в Бурятии осталась Свято-Вознесенская церковь.

В начале 80-х годов под руководством настоятеля протоиерея Василия Романова произведен капитальный ремонт храма, во время которого были совмещены два придела, верхний и нижний, в один, который был освящен в честь Вознесения Господня, а с южной стороны возведен и освящен придел во имя Святителя Иннокентия Иркутского. В то же время Кулыгин Никита Алексеевич изготовил пятиметровый иконостас, подсвечники и киоты для икон в мастерской при храме. Станок, на котором работал Никита Алексеевич, сохранился до нашего времени и находится в Этнографическом музее села Максимиха.