“Историко-статистическое описание Харьковской епархии” (ч. 5, 1858 р.) свт. Філарета Чернігівського (Гумілевського) повідомляє: “Храм Вознесения Господня ныне занимает не то место, которое занимал он прежде. Первый храм первоначального Изюма, довольствовавшийся левым берегом Донца и местностью – Зверинцем, был построен, конечно, не позже 1660 г. и находился на берегу р. Изюмца. Слобода, где находился он, называлась Гнидовкою. Это было место низкое и вблизи Донца. Оттого Гнидовка терпела разорения от полых вод Донца; храм ее также подвергался наводнению. Так, в 1728 г. апреля 9 вода, неожиданно нахлынувшая, повредила престол, и указом 9 февраля 1729 г. предписано было сооружить новый Вознесенский храм… Тревожимые и разоряемые р.Донцом жители Гнидовки принуждены были переселиться на левую сторону р.Изюмца, насупротив бывшей тогда небольшой слободки Песок… Опустение Гнидовки и заселение Песок побудили перенесть и храм в Пески, что было в 1792 г.“. У сучасному перевиданні твору свт. Філарета (2004-2006), коментатори відзначають: “Строительство каменной Вознесенской церкви в Песках началось в 1819 г. и было закончено 1825 г. благодаря средствам подпоручика Андрея Федоровича Тимошенко и его супруги Екатерины Федоровны” (прим. 491). У 1903 р. до храму прибудовано дзвіницю, влаштовано бічні приділи. У 1983-2008 рр. храм оновлювали, зокрема у 2006-2007 рр. виконано новий розпис та замінено іконостаси. Від 2000 р. храм має статус кафедрального собору.

Головною святинею собору є чудотворна Піщанська ікона Пресвятої Богородиці (назва – від слободи Піски). “Древнему Вознесенскому храму принадлежит находящаяся в нынешнем Песковском храме Казанская икона Божией Матери, весьма чтимая в крае“, – повідомляє про неї свт. Філарет. Згідно окремої повісті про Піщанську ікону, 1754 р. вона з’явилася уві сні свт. Іоасафу Білгородському (Горленку), і архієрей почув від неї голос із повелінням знайти занедбану святиню у Вознесенській церкві в Пісках (образ перебував у купі сміття); відшукавши ікону, владика Іоасаф встановив її на почесне місце, і пізніше через святиню почали звершуватися чудеса зцілення хворих. Святинями собору є також шановані ікони св. вмч. Пантелеімона, св. вмч. Георгія Побідоносця, св. мч. Іоанна Воїна, свт. Миколая Мирлікийського, часточка мощей свт. Іоасафа Білгородського.