В 1854 году началось строительство каменного Вознесенского собора в Касимове на месте обветшалого. Средства на его возведение выделили почётный гражданин М.А. Якунчиков и другие горожане. Освящение церкви состоялось 29 мая 1867 года.
В 1920-х годах Вознесенским собором распоряжались обновленцы, и вскоре он был закрыт. В 1936 году на шатровой колокольне устроили парашютную вышку аэроклуба. В 1960 году звонницу высотой в четыре яруса уничтожили.
В 1998 году Вознесенский собор вернули касимовским верующим. Его восстановление началось три года спустя, а торжественное освящение во главе с патриархом Алексием II прошло 1 июля 2002 года. Поблизости находятся три корпуса торговых рядов, Успенская церковь с колокольней, краеведческий музей и другие памятники архитектуры.
