На месте одной из красивейших церквей города раньше находился монастырь. Впервые он был упомянут в 1606 году в грамоте царя Василия Ивановича Шуйского. Считается, что строительство каменного храма, начатого по инициативе купца Афанасия Фирсова, завершилось в 1672 году.
Успенская церковь на Ильинской горе является единственным в России храмом с покрытием главного объёма «крещатой бочкой в четыре лица». Других сохранившихся подобных каменных храмов в нашей стране нет. Такой приём строительства был распространён в древнерусском деревянном зодчестве, но в каменном применялся редко. Барабаны Успенской церкви покрыты изразцами.
В 1715 году в Успенской церкви произошёл пожар, позже её восстановили. В советское время колокольня и трапезная церкви были разрушены. В 1965-1967 годах в ходе реставрационных работ был восстановлен первоначальный вид основной части храма, без колокольни и трапезной, которые были пристроены к 2004 году.
Этот храм стал первым, восстановленным в рамках проекта «Ильинская слобода». В 2011 году были освящены четыре мозаичные иконы — Спаса Нерукотворного, Сергия Радонежского, Архистратига Михаила и Георгия Всеволодовича. В дальнейшем планируется разместить эти образы на внешней стене храма. По будням богослужения начинаются в 08:00, по воскресным и праздничным дням — в 08:30. Вечерние богослужения начинаются в 16:00. Акафист святым мученице Варваре и преподобномученице Елисавете служится в 12:00 в понедельник, четверг и пятницу.
К освящению храма в 2004 году благоустроили прилегающую территорию. Здесь появились автопарковка и детская площадка, чьи дорожки выложены брусчаткой. В центре площади установили памятный знак в честь знаменитого изобретателя Ивана Кулибина, поскольку на этом месте находилась усадьба, в которой он родился. Неподалёку находится прекрасный образец гражданской архитектуры конца XVII — начала XVIII веков — палаты Олисова.
