В 1648 году «на монастырскую сумму» здесь построена была деревянная церковь о пяти главах во имя Петра и Павла с приделами во имя святителей Петра, Алексия и Ионы. С тех пор официально село стало называться Петровским или Петропавловским, но старое название сохранялось еще очень долго.
В сентябре 1716 года церковь сгорела. В том же году митрополит казанский митрополит Тихон выдал грамоту на построение новой деревянной церкви и грамоту на сбор денег. В селе было построено сразу 2 церкви: холодная – Петропавловская и теплая в честь Покрова Пресвятой Богородицы. В 1880 году в клировой ведомости сообщались такие любопытные факты: «Когда построена первая церковь в с. Петровском неизвестно, Только то, что первоначально было две деревянные церкви. Одна сгорела, а другая по ветхости уничтожена».
4 июля 1787 года Казанская духовная Консистория дала указ на разрешение строительства, и в том же месяце были заложены первые камни новой церкви. Спустя 2 года, 5 августа 1789 года Тимофеев обратился в Уржумское духовное правление с жалобой на «нерадивость» прихожан в постройке церкви – «прихожане с начала являлись нерадивыми и справляли дрова для обжига кирпича и всякого леса для потребных надобностей весьма малое число». А летом 1789 года строительство церкви совсем остановилось, так как вся церковная казна оказалась истраченной по «дорогой цене» строительных материалов. 11 декабря того же года архиепископ Амвросий обратился к генералу – аншефу казанскому и вятскому генерал-губернатору П.С. Мещерскому с просьбой о помощи заставить крестьян петровского прихода достроить церковь. Мещерский поручил это дело через Уржумский нижний земский суд Вятскому исправнику.
В сентябре 1791 года теплая придельная церковь была построена и со всем «принадлежащим благолепием убрана, и престол построен в указанную меру». 1 октября по указу преосв. Лаврентия, епископа Вятского и Великопермского теплый придел был освящен «правителем» Уржумского духовного правления о. Алексием Ивановым во имя Покрова Божией Матери.
Благоустраивалась церковь с. Петровского и в последующие годы. Клировая ведомость 1819 года сообщала: «Утварью церковь снабжена довольно хорошею, в коей нужды не имеет, но потребна сумма по ветхости на холодной церкви деревянной крыши на новую по предложению прихожан железную». На теплой церкви еще в 1839 году была деревянная крыша. В 1852 году сообщалось, что в церкви «пол опочный, крыша железная, обнесена деревянной оградой».
2 сентября 1833 года по утвержденному плану Его Преосвященством преосв. Иоанникием в холодной церкви был построен новый иконостас и вызолочен на полименте.
В июне 1911 года церковь сильно пострадала от пожара: колокольня внутри выгорела совсем, большой колокол в 105 пудов дал трещину, крыша на теплой церкви и колокольне и церковная ограда сгорели, стекла в рамах потрескались, обгорела краска на крыше, куполах, стенах и рамах. Все это было отремонтировано к 1915 году, а колокол заменен новым в 150 пудов.
В годы Первой мировой войны приход отличился особой благодеятельностью; так, в 1915 году при содействии церкви здесь нашло кров и еду много беженцев.
18 октября 1924 года церковь с. Петровского была внесена в список памятников церковного зодчества Вятской губернии, состоящих на учете отдела по делам музеев Главнауки Наркомпроса РСФСР, но это не спасло ее ни от закрытия, ни от разрушения.
Первая попытка закрытия церкви была предпринята властями в 1937 году. 7 сентября 1937 года Президиум Уржумского Районного исполнительного комитета вынес постановление о якобы распаде церковной группы. 18 сентября верующие составили новую 20-ку в количестве 54 человек, но ее отказались заверить и председатель сельсовета, и Уржумский РИК. 9 октября 1937 года Уржумский РИК обратился в Президиум Кировского Облисполкома с прошением о закрытии церкви, мотивируя это тем, что будто бы заявлений со стороны верующих снова заключить договор не поступало. Президиум Кировского Облисполкома постановлением от 29 декабря 1937 года это ходатайство отклонил.
5 января 1938 года здание церкви было обследовано специальной комиссией, которая по акту нашла, что «состояние здания церкви хорошее, покраски полов и крыши не требуется, а также и ремонт».
В начале 1940 года церковь с. Петровского была самовольно закрыта председателем Артемьевым, который отобрал у верующих несколько 20-к, застращивал их, проводил собрания в пользу закрытия церкви, а также посадил 3 петровских священников. В центр из Петровского шли липовые бумаги, что якобы все верующие отказались от церкви. Благодаря этому Исполнительный комитет Кировского областного совета д.т. вынес 25 мая 1940 года решение о закрытии церкви в с. Петровском.
29 ноября 1940 года верующие сообщали о приезде в село нового сотрудника зав.клубом Симанова, который «все в церкви у нас нарушил, выломал, которое исколол, истопил, снял кресты». Церковь не была передана под клуб, как просил сельсовет и ничем не занималась. В том же 1940 году верующие сообщали: «церковь сейчас стоит без внимания, девать им не куда. Внутри разрушена».
После закрытия церкви, верующие с. Петровского на протяжении 1940 – 1948 годов писали настойчивые просьбы о ее открытии во все инстанции, но всякий раз получали отказ. Благодаря этим прошениям, мы теперь можем иметь представление о состоянии церкви в те годы.
В конце 1940-х годов власти стали мотивировать свой отказ о передаче Петровской церкви верующим тем, что рядом появилась действующая церковь в с. Рождественском. На это 28 августа 1948 года верующие сообщали в ЦИК Москвы, Уполномоченному по церковному управлению следующее: «В виду того, что от Рождественского прихода нас отделяет р. Буй, через каковую во время весеннего половодья не бывает мостов и переправ, что препятствует верующим ходить в церковь с. Рождественского для удовлетворения своих религ.нужд, а также нет возможности переправлять через речку Буй покойников для отпевания и совершения других треб».
Решением исполнительного комитета совета от 18 июля 1951 года здание церкви было передано под Петровскую МТС по ходатайству Уржумского РИКа, что было утверждено Советом по делам РПУ при Совете Министров СССР. В заключении туда же сообщалось: «Со времени закрытия и до настоящего времени здание церкви используется исключительно для складирования гос.зерна пунктом заготзерно за последние 3 года от верующих бывшей Петровской общины заявлений об открытии Петровской церкви не поступало». Здание церкви долгое время использовалось под теплую стоянку тракторов, но серьезного ущерба техническому состоянию такая эксплуатация здания не нанесла.
В 1992 году здание Петровской церкви было передано верующим для ее реставрации. В том же году Петровский колхоз затратил на это 800 тысяч рублей, благодаря чему была покрыта оцинкованной сталью крыша, сделаны строительные леса для ремонта купола и стен, завезены кресты на купола.
