Церковь была построена по просьбе местных жителей на месте первого деревянного храма середины XVII века, но уничтоженного пожаром в начале XIX века. Новый кирпичный храм был заложен в 1905 году. На его возведение средства пожертвовали братья Юлий и Федор Кениги, а также и простые жители Тростянца. Строили храм восемь лет по проекту А. Бекетова в русско-византийском стиле. Церковь однокупольная, крестообразной конфигурации с примыкающей колокольней. Характерная особенность ее архитектуры – размещение дьяконника и ризницы центрального нефа за боковыми апсидами. Храм трехпрестольный: главный из престолов – имени Вознесения Господнего, предельные – Покровы Пресвятой Богородицы и Святителя Николая. Интерьер украшен настенными росписями; напольная плитка – метлахская (мелкоформатная).