К Покровскому собору была приписана кладбищенская церковь. До переименования Меленок в город там было два кладбища: одно около Покровской церкви, а другое на юге от неё, за речкой Меленкой. Оба эти кладбища были упразднены и застроены частью домами обывателей, для кладбища же было отведено новое место за чертой города.
В 1797 году, как можно видеть из документов, сохранившихся в архиве Муромского духовного правления, разрешено было построить на новом кладбище в Меленках отдельную церковь, но была ли построена эта церковь, сведений об этом не сохранилось. В 1830 году сюда была перенесена оказавшаяся лишней, после построения каменного собора, деревянная церковь. «Престоловъ въ этой церкви одинъ во имя Всехъ Святыхъ. Особою утвари и ризницы въ церкви не имеется; при совершении богослужения, все необходимое приносится изъ собора».
Около церкви в 1868 году на средства Меленковского купца Волкова устроена небольшая богадельня, где «призреваются бедные, престарелые и сироты безъ различия сословий и пола».
В советские годы на месте храма Всех святых были устроены кладбищенские захоронения. Сохранилась лишь колокольня от храма Всех святых, которую в годы Советской власти использовали как пожарную вышку.
По благословению Преосвященного Нила 8 мая 2014 года на месте бывшего храма и будущего строительства был установлен и освящён памятный крест.
