Nierozstrzygniętą kwestią pozostaje autorstwo projektu cerkwi. Większość badaczy uważa, że plan świątyni jest dziełem włoskiego architekta zwanego na Rusi Piotrem Małym. Mniejsza grupa autorów jest zdania, że cerkiew zaprojektował artysta ruski. Cerkiew Wniebowstąpienia Pańskiego jest pierwszą na ziemiach ruskich kamienną świątynią krytą dachem namiotowym. Taki kształt dachu nawiązywał do dawnej symboliki namiotu, wznoszącego się nad miejscem świętym, wypełnionym łaską bożą. Taka forma dachu świątyni zbudowanej przy rezydencji władców wskazywała na szczególne obdarzanie tą łaską nie tylko wiernych gromadzących się w budynku, ale i rodziny panującej, całej Moskwy i całego państwa.
Cerkiew Wniebowstąpienia Pańskiego była świątynią domową, przeznaczoną wyłącznie dla rodziny panującej. Była połączona z pałacem wielkich książąt, a następnie carów, krytą galerią. Pełniła również funkcje obronne – z niej sygnalizowano niebezpieczeństwo dla Moskwy od strony południowej. Za panowania Michała Romanowa w Kołomieńskie zbudowano jeszcze jedną cerkiew przeznaczoną dla rodziny władcy – cerkiew Kazańskiej Ikony Matki Bożej.