Тёплый двухпрестольный храм во имя Вознесения Господня с приделом во имя Феодоровской иконы Божией Матери. Он был построен на средства дворянина Ивана Васильевича Борисова, который страдал тяжёлой болезнью глаз, но, согласно преданию, полностью излечился после молитв находившемуся в монастыре образу Феодоровской Божией Матери. Тогда И.В. Борисов дал обет выстроить вместо деревянного храма в обители каменный, что и исполнил в 1740 году, несмотря на продолжавший действовать запрет Петра I на сооружение каменных зданий за пределами Санкт-Петербурга. Позднее Борисов сам был пострижен в монахи.

С алтарём и папертью размеры храма составляли 10,5 на 6 саженей. В 1796 году в храме был устроен четырёхъярусный иконостас столярной работы. В 1811 году в приделе, а в 1812 году в главном храме были проведены значительные ремонтные работы с расширением окон, заменой полов и заменой каменных сводов на накатные потолки. Оба раза престолы заново освящал архимандрит Покровского монастыря Евстафий. В 1825 году храм был расписан крепостным художником Никифором Андреевичем Резниковым (по другим данным, это произошло ещё в 1796 году). В 1839 году храм был покрыт железом, иконостас частично позолочен. В 1849 году иконостас был заменён на новый, весь позолоченный, а роспись как снаружи, так и внутри, была замазана.

В 1853 годах была освящена новая церковь Вознесения Господня, из-за чего престол храма сменил название, вместо Вознесенского, став именоваться во имя Феодоровской иконы Божией Матери, а престол в приделе был переименован во имя Архангела Михаила. В настоящее время Феодоровская церковь считается старейшим зданием Сызрани.