Вознесенский собор в Новочеркасске является одним из самых выдающихся памятников русского зодчества и изобразительного искусства, связанных с развитием на рубеже XIX-XX столетий так называемого неовизантийского стиля. Собор поражает величием архитектуры, а также грандиозными размерами: на одну службу вмещает до 5.000 человек. По величине Вознесенский собор в Новочеркасске уступает только Храму Христа Спасителя в Москве (10 тыс.чел.) и Исаакиевскому собору в Петербурге (7 тыс. чел.).

Символическая закладка Вознесенского собора произошла еще в 1805 году при закладке самого города Новочеркасска. С этого момента, дважды предпринимались попытки воздвигнуть собор – в 1811-1846 (по проекту Алоизия Руско) и в 1850-1863 годах (по проекту Константина Тона). Однако оба раза строительство завершилось обрушением здания. Наконец, в 1891 голу, был высочайше утвержден проект третьего варианта Вознесенского собора, выполненный архитектором, действительным членом Императорской Академии художеств Александром Александровичем Ященко. Строительство началось в 1893 году, и 6 мая 1905 года состоялось освящение Вознесенского собора. А.А. Ященко скоропостижно скончался в 1893 году. Руководство работами осуществлял архитектор И.П.Злобин.

Архитектурная композиция и декоративное оформление фасадов Вознесенского собора решены в неовизантийском стиле. Грандиозный центральный купол обрамлен четырьмя малыми. Наружное скульптурное оформление по эскизам художника Грязнова выполнено скульптором Возницким. Кроме главного престола в соборе освящены еще два придела: во имя Воскресения Христова и во имя иконы Божией Матери Одигитрии Смоленской. Собор имеет два подвала – нижний и верхний общей глубиной около 15 м. Нижний подвал служит для хранения свечей, лампадного масла и т.д., а верхний приспособили для несгораемого войскового архива в северном крыле, а в центре – под усыпальницу великих людей Дона, состоящую из 24 мраморных саркофагов.

Вознесенский собор был теплым, имел специальное оборудование для отопления в зимнее время. Внутренняя отделка собора отличается утонченной роскошью и монументальным величием. Белый мрамор из Италии для полов и иконостаса поставила ростовская фирма итальянца Сильвестра Тонитто, а розовый (для колонн), привозили из Франции.

Эскизы икон подготовили члены Общества русских художников Стаборовский и Гружевский. Работу по его устройству и живописи отдали по конкурсу профессору А.В. Пряхову.

Выдающимся художественным качеством отмечена роспись Вознесенского собора, созданная под несомненным влиянием стенописей Храма Христа Спасителя, а также живописи В. Васнецова во Владимирском соборе в Киеве.

После конкурса заказ на роспись Вознесенского собора был отдан Обществу русских художников, чей проект произвел на комиссию наиболее благоприятное впечатление. Роспись выполняла большая группа живописцев из Санкт-Петербурга, Москвы и Новочеркасска. Среди них следует выделить Григория Григорьевича Мясоедова, Ивана Федоровича Попова, Владимира Михайловича Лопатина, Николая Георгиевича Масленникова, Аполлона Васильевича Троицкого, Владимира Александровича Пояркова, Дмитрия Николаевича Кардовского, Ивана Федоровича Порфирова, Вениамина Николаевича Попова, Александра Михайловича Грушина, а также Г.В. Белащенко, А.П. Хотулева, В.А. Иващенко, А.С. Петухова, В.А. Плотникова, Т.К. Петрусевича, Т.П. Шинкаренко, М.Е. Ватутина, Ф.С. Казачинского, С.Е. Девяткина.

Программа росписи Вознесенского собора тесно связана с традицией системы росписи византийских и русских больших соборов, отмечена глубоким пониманием смысла и назначения храмовой росписи. Роспись выполнена в масляной технике живописи на известково-гипсово-песчаном основании.
В куполе традиционно представлен Христос Вседержитель в окружении херувимов, написанный И.Ф. Порфировым в духе Владимирского собора в Киеве. В барабане – пророки, которые выделяются своей экспрессией, энергией рисунка и строгими, по-васнецовски аскетичными, ликами; принадлежат они кисти художника Г.В. Белащенко.

Что касается сюжетов, то в соборе наблюдается тенденция минимизации сюжетов центрального пространства, тем самым огромное количество площадей покрываются роскошными вызолочеными орнаментами, отчего храм приобретает удивительно нарядное звучание. В соборе присутствует только праздничный цикл, а так же отдельные композиции в алтаре и на западной стене. Большое количество изображений святых – в медальонах арок, на столпах и стенах, в простенках окон. Над главными арками художником А.П. Хотулевым написано одиннадцать изображений чудотворных икон Божией Матери, особенно чтимых в Донской области.

Сцены христологического цикла помещены в притворе. Угловые композици принадлежат кисти И.Ф. Попова: «Притча о Блудном Сыне», «Исцеление дочери Хананеянки», «Отрок Иисус во храме», «Благословение детей». Их задача – запечатлеть в памяти христианина примеры милосердия. Над входом, на западной стене притвора, художником В.А. Плотниковым изображенл евангельское повествование «Подаяние на храм Христом сатира», как пример пожертвования на храм, которому должен следовать по мере своего достатка каждый прихожанин.

Притвор отделяется от самого собора преддверием с двумя дубовыми перегородками с зеркальными стеклами. На северной стене преддверия написанная художником А.В.Троицким композиция «Чудесное видение Креста на небе Императором Константином». На противоположной стене – «Искание князем Владимиром истинной веры».

Алтарь оформлен в соответствии со вкусами начала XX века. Следует отметить композицию «Троица Новозаветная» над алтарем кисти художника М.Е. Ватутина по эскизу И.Ф. Попова. Наличие неканонических композиций в живописи XIX – начала XX века встречается довольно часто, однако, изображение Троицы в центральной алтарной конхе – редкое явление, традиционно это место занимают образы Христа или Богоматери. Ниже под окнами в алтаре помещается одно из самых интересных изображений во всем храме – «Тайная вечеря», Это огромная 13-ти метровая композиция, принадлежащая кисти художника В.Н. Попова.

Самая крупная композиция в Новочеркасском соборе – «Страшный суд», площадью около 75 кв. м.
На хорах, расположенных на втором этаже колокольни, размещены исторические сюжеты, отразившие основные вехи становления и развития Донского казачества, выполненные в передвижническом стиле Ф.С. Казачинским, Д.Н. Кардовским, И.Ф. Поповым и др. Включение композиций, связанных с историей казачества, отвечает назначению собора как усыпальницы великих людей Дона и как войскового храма Донских казаков.

В 1934 году собор был закрыт, его убранство и листы позолоченной меди с крыши были изъяты. Однако в 1942 году, в период немецкой оккупации, храм был вновь открыт. Службы в нем не прекратились и после освобождения Новочеркасска. Подвал собора использовался как склад, но наверху шли церковные службы. Все это время храм практически не реставрировался.

В 1991 году здание собора передано Русской Православной Церкви. 15 мая 1993 года в Вознесенском соборе проходила церемония торжественного перезахоронения останков генералов Платова, Орлова-Денисова, Ефремова и Бакланова, а также Архиепископа Донского и Новочеркасского Иоанна в усыпальнице собора.

К настоящему моменту проведена реставрация фасадов, восстановлено покрытие и позолота куполов, установлены кресты со вставками из горного хрусталя. Однако внутреннее убранство, в первую очередь росписи, нуждается в срочной реставрации.