Над проектом здания работал известный архитектор из Харькова Алексей Бекетов. Вознесенская церковь в Тростянце в народе именуется Красной, поскольку до сегодняшнего дня сохранила первоначальный вид фасадов из красного кирпича.
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 заложили в 1905 году. На его возведение средства пожертвовали братья Юлий и Федор Кениги, а также и простые жители Тростянца.