Вознесенский собор был заложен и освящен при основании города Новочеркасска в 1805 году. Фактически строительство началось только в 1811 году и продолжалось до 1846 года, когда при сведении главного купола обрушилась часть храма. Второй проект собора также был неудачен, он обрушился в 1863 году. В 1891 году создали третий проект храма, и к 1904 году собор в Новочеркасске был построен. Высота центрального купола с крестом достигает 74,6 метров. Первоначально все купола собора были покрыты червонным золотом, а главный крест инкрустирован горным хрусталем. В советское время Вознесенский собор был закрыт, само здание использовалось как склад. В 2001 году начались крупномасштабные реставрационные работы и в 2005 году, к 200-летию Новочеркасска завершилась реставрация фасада здания. В 2010-2011 годах купола вновь покрыли золотыми листами, а в крест вставили камень из горного хрусталя. Сейчас в храме покоятся останки знаменитых донских казачьих атаманов.