Деревянная кладбищенская церковь Успения Богородицы, обшитая тёсом, была построена в конце XVIII века. По данным Вельского краеведческого музея, возведение Успенской церкви было начато в 1793 году, а 18 сентября 1795 года состоялось её освящение.
Архитектура церкви описывается как "восьмерик на четверике", с завершением грушевидным куполом важского типа, с пятигранным алтарём и трапезной. В Вельском Успенском храме также устроены приделы: южный в честь Николая Чудотворца, северный в честь Кирилла Белоезерского и Симеона Столпника.
До 1930-х годов церковь использовалась в основном для отпевания умерших, в период богоборчества была закрыта, а колокольня сломана. С 1936 по 1946 годы в здании церкви устроили мастерские местного промышленного комбината. В 1946 году храм возвращен верующим и с тех пор более не закрывался.