Сегодняшнее село Тилжа выросло из бывшей деревни Кокорево, начавшей застройку в 90-х годах 19-го века. Одним из первых строений в Кокорево была церковно-приходская школа, открытая в 1895 году Полоцким епархиальным училищным советом. Так как в этом районе было много православных латышей, то к школе на средства Св.Синода была пристроена церковь размерами 10х8.3 м и освящена 8 декабря 1896 года во имя Вознесения Господня.

Самостоятельный приход был основан в 1910 году как латышский приход. На 1 января 1938 года в приходе числились 724 человека, настоятелем прихода служил отец Николай Карзуб, окончивший курс Рижского православного богословского института. Священник помещается в причтовом доме. Земли при церкви имеется 41.554 гектара.

Первоначально храм в Тилже был трехчастным – притвор, наос, алтарь. Об этом свидетельствуют фундаменты ныне утраченного притвора и две двери на западной стене храма в интерьере, которые ранее вели в храм из притвора. Когда и по какой причине здание было повреждено, неизвестно. Вход в церковь организован с южной стороны, на месте прежнего окна.

Церковь представляет собой деревянный сруб на каменном фундаменте, с двухскатной крышей. Объем алтарной части ниже и уже основного объема, крыша трехгранная. Главы храм не имеет, а колокольня возвышается над алтарем. Форма главки, венчающей шатер колокольни, характерна для конца 19 века, поэтому можно предположить, что колокольня ранее находилась над притвором и после его утраты целиком была перенесена на объем алтаря. В храме плоский потолок, скромный двухярусный иконостас, составленный из различных по размерам икон.

Выяснилось, что храм был непосредственно пристроен к школе, и вход в него был организован из общей прихожей-вестибюля школы. Объем храма перпендикулярно примыкал к зданию школы, ориентирован по восток. В 1970-1980 годах школа была снесена, от нее остались только фундаменты. Западная стена храма была обшита досками, а вход обустроили с южной стороны, на месте прежнего окна. Когда появилась колокольня над алтарем, неизвестно, об этом нет сведений в Инспекции охраны памятников. Храм имеет статус памятника архитектуры местного значения.