Свято-Вознесенский кафедральний собор в городе Изюме был построен в 1826 году на средства поручика Андрея Федоровича Тимошенко.

Храм является памятником архитектуры национального значения в стиле классицизм.

В 1903-м году храм был расширен, о чем свидетельствует сохранившаяся надпись на самом храме.

Изначально храм находился в пригородной слободе Пески, которая позже вошла в черту города.

Храм пострадал в результате российских обстрелов в 2022 г.