Из книги Иоанна Добролюбова: «Дело о построении в г. Раненбурге каменной Вознесенской церкви с приделами Воздвиженским и Покровским начато было в 1790 г. В мае 1790 г. Раненбургские купцы Осип Никитин Щебанов и Антон Степанов Лынов обратились к преосв. Феофилу, епископу Тамбовскому и Пензенскому с прошением о дозволении им построить на «Красной площади» каменную церковь в честь Воздвижения Честнаго Креста Господня.
15 октября того же 1790 г. на построение Вознесенской церкви дана была благословенная грамота за подписью преосв. Феофила.

Вознесенская церковь освящена была в 1794 году, к ней в 1803 г. пристроены были придельная Покровская и настоящая в честь Вознесения Господня. По штату 1800 г. при ней положено было состоять двум комплектам священно-церковно-служителей. В июле 1807 г. причт и церковный староста просили епархиальное начальство дозволить им имеющуюся при Вознесенской церкви кошельковую сумму употребить на покупку «большаго колокола в 30 пудов», так как повседневный – имеет только 5 пудов, что и было разрешено просителям. В 1860 г. второй комплект священно-церковно-служителей был упразднен и переведен к Новопостроенной Николаевской церкви; а по штату 1873 г. в причте положены только священник и псаломщик.

Официальное описание церкви: К основному объему храма (восьмерик на четверике) с прямоугольной апсидой примыкает прямоугольная в плане широкая трапезная в семь световых осей. Колокольня, пристроенная к западному фасаду храма, утрачена в советское время (сохранился лишь первый ярус). Восьмерик увенчан восьмигранным куполом с главкой на малом глухом барабане. Наличники окон церкви сбиты при очередной перестройке в конце XIX в. Северный и южный фасады трапезной обработаны пилястрами (по углам рустованными). Центральные части северного и южного фасадов трапезной увенчаны аттиками со слуховыми окнами. Объемно-пространственная композиция церкви сохранила черты запоздалого провинциального барокко конца XVIII в., трапезная сооружена в стилевых формах эклектики. Состоит на охране государства как памятник архитектуры регионального значения.

С приходом к власти большевиков церковь была закрыта и обезглавлена. Без куполов и крестов она и использовалась новыми правителями по самому разному назначению. Трапезная храма использовалась горторгом под склад, а сам храм – горводоканалом под водонапорную башню. В начале 1970-х годов в храме располагался пункт приемы стеклотары. В конце тех же семидесятых здание Вознесенской церкви было решено приспособить под краеведческий музей. В 1976 г. архитектором Г.И. Гунькиным были произведены обмер и обследование церкви с постановкой её на учёт как памятника архитектуры. В 1987 г. Вознесенская церковь была взята под охрану. И вскоре возле церкви были установлены два бюста героям-чаплыгинцам: В.В. Полянскому и В.М. Воронежцеву.

8 октября 2004 г. в праздник преставления прп. Сергия Радонежского в храме Вознесения Господня состоялось первое за многие годы богослужение. Реставрационные работы по восстановлению здания ведутся и сегодня.