Один из древнейших храмов Воронежа. Первое упоминание о нем относится к 16 веку. Здание храма – вторая по счету каменная постройка в истории города. При Борисе Годунове при Успенском храме работал мужской монастырь.

При Петре I Успенский храм приобрел свое второе название – Адмиралтейский. Мужской монастырь был расформирован, а храм окружили судостроительные верфи, возглавляемые Петром Великим. Именно в этом храме проводили торжественные церемонии освещения первых русский военных кораблей, здесь же Русский военный флот получил благословение на Азовский поход.

Во времена советской власти здание храма было отобрано у религиозной общины. Сначала в нем располагался архив, а затем его переделали под музей истории русского флота.

В 1996 году, в год 300-летия Русского военно-морского флота в Успенском храме провели масштабную реконструкцию. Здесь же был освящен военно-морской флаг Российской Федерации.

И в настоящее время история храма неразрывно связана с историей флота. На территории Успенского храма установлена мемориальная доска в память погибших на подводных лодках «Комсомолец» и «Курск», на хранение в церковь передан главный символ русского флота – Андреевский флаг.

При Успенском храме функционируют катехизаторские курсы, воскресная школа и Казачий духовно-просветительский центр. Здесь окормляются учащиеся СОШ №74, казаки Воронесжкого городского казачьего общества и военнослужащие воинской части воронежской авиабазы.