История Вознесенского кафедрального собора началась задолго до его строительства. В 1872 в Верный переносится из Ташкента кафедра епископа. Центр Семиреченской области становится кафедральным городом.
С 1929 года использовался как Центральный государственный музей Казахской АССР, в связи с чем внутренний интерьер здания был изменен. Колокольня собора использовалась для организации первых радиопередач в Алма-Ате.
В апреле 1995 года, Указом Президента РК Н.А.Назарбаева, был передан в бессрочное и безвозмездное пользование Русской православной церкви.
