Церковь построена из каменной плиты в 1373-1375 годах. Её строительство связано с именем Изборского князя Евстафия. Название «Новое Вознесение» дано для отличия от существующей поблизости церкви Вознесения, получившей, в свою очередь, название «Старое Вознесение». Ранее церковь была монастырской. Монастырь основан в XIY веке. В 1764 году Ново-Вознесенский женский монастырь был упразднен, церковь стала приходской. В 1786 году приписана к церкви Похвалы Пресвятой Богородицы, после её упразднения в 1794 году по указу Псковской духовной консистории к ней приписана церковь Анастасии Римляныни, в 1813 году приписана Сергиевская церковь. В конце XYII века церковь перестроена. В 1805 году по ветхости была назначена к разборке, но псковичи Постников, Подзноев, Истомин и другие подали Императору Александру I прошение о сохранении древнего храма, обещая обеспечить его существование. Для спасения церкви они пожертвовали 1500 рублей серебром. В 1830 году из-за ветхости пришлось разобрать придел в честь иконы Божией Матери Одигитрии Смоленской. Поскольку проценты с капитала благотворителей были слишком малы, к 1880 году церковь совсем обветшала. В память спасения Царской семьи 17 (30) октября 1888 года благотворители решили возобновить церковь. В 1890 году работы были окончены. На пожертвования Я. А. Хиловского реставрирован и позолочен иконостас. Престол в церкви после 1830 года был один - Вознесения Христова.На западной стороне церкви находится звонница, построенная одновременно с церковью. И. Э. Грабарь считал её самой прекрасной из звонниц. «Она изумительна по своим пропорциям, в которых ничего нельзя изменить к лучшему. Здесь нет ничего лишнего и всё логично до последней возможности». На звоннице висели два древних колокола. В 1900 году на Гатчинском колокольном заводе вместо этих разбитых колоколов отлит новый колокол, он повешен на звоннице 14 мая 1900 года. По штату 1876 года в церкви служили священник и псаломщик. С 1884 года работало церковно-приходское попечительство.

В церкви был похоронен убитый 3 июля 1650 года «псковскими ворами и мятежниками» помещик Афанасий Федорович Вельяминов. С 1913 года священником был Михаил Феодорович Гривский, псаломщиком - Леонид Григорьевич Архангельский, церковным старостой - крестьянин Василий Иоакимович  Поташев. Сведения о них после 1917 года не выявлены.

Церковь закрыта 5 августа 1924 года. Предполагалось, что здание будет передано музею. В годы Великой Отечественной войны церковь получила частичные повреждения кровли, стен, наружной и внутренней отделки. Церковь не действующая.

Адрес её: улица Некрасова (бывшая Губернаторская), д. 20.