Храм построен по инициативе второй Покровской старообрядческой общины города Боровска. Освящен в 1912 году. В 1928-1929 гг. — храм закрывается. Его помещение используется (и по сей день) для нужд автотранспортного предприятия.
Соборный храм Покрова Пресвятой Богородицы с приделом святителя Николая Мирликийского строился по подписке. Главными жертвователями выступили боровские купцы Ждановы, внёсшие на постройку 25 000 рублей, а также боровчане Е. Е. Шевелёв, И. А. Головтеев, П. М. Шестов. Все они были объединены во 2-ю боровскую общину старообрядцев, «не приемлющих Окружного послания», или противоокружников. Проект был заказан петербургскому архитектору, работавшему в неорусском стиле Николаю Петровичу Омелюстому. Храм освятили 18 июня 1912 года. Освящали его два архирея: неокружнический епископ Калужский Иоасаф и вновь рукоположенный на Москву Конон. Всенощное бдение и литургию пел свой местный хор. Вокруг храма был совершён крестный ход с хоругвями, запрестольными и местными иконами. После крестного хода последовало архирейское облачение местного епископа Иоасафа. На освящение были приглашены также и принадлежавшие к пастве архиепископа Иоанна; были и последователи «господствующей церкви», и светские официальные лица: судебный следователь, член окружного суда, воинский начальник, бывший исправник, городской голова и др. Службы в нём совершал священник Иоанн (Щедрин).
Сходства боровского собора прослеживаются с церковью в селе Пархомовка, что в Киевской области. Композиция западной части церкви в Пархомовке повторена в боровском соборе практически один в один. Но небольшие отличия всё-таки имеются: отсутствие башен-пинаклей (вместо них с северо-востока от колокольни расположен дымоход) и разбивка западного фасада по горизонтали. Композиция боровского собора тяготеет к центричности. Основная его часть — бесстолпный четверик (а не базилика, как в Пархомовке), увенчанный пятиглавием. Что касается декора, то он расчитан для восприятия прежде всего издали. Объёмы храма, на которые замахнулись старообрядцы, оказались столь внушительными, что до 1917 года отделка его не была полностью завершена.
Дальнейшим работам помешали революционные события 1917 года. По решению новой власти имуществом храма должны были пользоваться по очереди две общины: самого Покровского собора и одноимённого единоверческого храма. Такое решение породило одни лишь споры, и в 1929 году собор закрыли. С 1930-х гг. в нём расположился автогараж, впоследствии выросший до крупного предприятия — автоколонны №1364. Долгое время здание храма использовалось под стоянку автотехники предприятия, потом — под склад автозапчастей. Лишь усилия местных энтузиастов и неравнодушных к памятникам города людей способствовали освобождению и передаче храма в руки старообрядческой общины.
В 1998 году по решению городской администрации за общиной закрепили небольшой земельный участок вокруг церкви. В ноябре 2005 года по благословению и в соответствии с официальным распоряжением преосвященнейшего митрополита Московского и Всея Руси Корнилия Покровский собор был поручен попечению инокинь для возрождения в Боровске Покровского древлеправославного девичьего монастыря. Основу будущей общины составили бывшие насельницы Троицкого Белопесоцкого монастыря, перешедшие в старообрядчество в 2004 году. Настоятельница — игуменья Олимпиада. После этого началось медленное восстановление храма. 23 апреля 2014 года завершилась полугодовая реставрация центрального купола и состоялось поднятие на него креста. 30 сентября на храм были воздвигнуты последние два креста (два других были подняты на южные купола месяцем ранее). Освящение крестов совершил настоятель храма, протоиерей Артемон Шендригайлов. Ныне в храме возносятся молитвы, а территория вокруг него сёстры-монахини пытаются, по возможности, благоустроить.
Из книги Лошкарёва Н. П. Святые свидетели вечности. Храмы и монастыри города Боровска. — Калуга: «Золотая Аллея», 2009