По преданию, первый деревянный храм Успения Пресвятой Богородицы монахи срубили на месте, где на дубовом пне иноком Ионой Головцыным (бывшим сотником войска Ермака) была обретена икона Казанской Божией Матери.
В 1651 году при игумене Никоне, согласно сохранившимся документам, в Золотниковской пустыни был сооружён каменный Успенский собор. Основная часть храма украшалась аркатурным поясом по мотивам ростовских памятников того времени, имела уникальную систему сводов и изначально завершалась тремя главками (позже были добавлены ещё две).
В XVIII-XIX веках проводятся работы по реконструкции и расширению храма:
на пожертвования князя Щербатова в 1737 году построен Преображенский придел;
на средства ивановского фабриканта Шоднича в 1859 году проведена масштабная перестройка собора с заменой внутреннего убранство храма.
По постановлению облисполкома от 23 января 1931 года храм был закрыт и вскоре передан местному колхозу им. С.М. Кирова. В здании была устроена конюшня.
4 декабря 1974 года Постановлением Совета Министров РСФСР №624 Свято-Успенский храм села Золотниковская Пустынь признан архитектурным памятником республиканского значения.
Золотниковская обитель начала возрождаться в 2007 году. Спустя три года восстановительные работы начались и в Успенском храме. 20 августа 2019 года, в день обретения мощей святителя Митрофана Воронежского, собором архиереев совершено великое освящение Успенского собора.