В описании Тамбова 1658 года отмечалось, что в Покровской слободе, расположенной к югу от крепости, находятся две церкви, первая Покрова Богородицы и вторая великомученицы Прасковьи. Обе они, очевидно, располагались в одном деревянном здании. Во время пожара в 60-х годах XVIII века деревянная постройка была полностью уничтожена. На ее месте в 1763 году было начато строительство новой каменной церкви. Имена авторов проекта и строителей этого оригинального сооружения не дошли до нашего времени. Но следует отметить, что каменная Покровская церковь строилась при епископе Пахомии Симанском, который управлял тамбовской кафедрой в 1758-1766 годах. В это время архитектура провинциальных храмов определялась вкусами и наклонностями руководителя епархии. Актом обследования, проведенного 9 января 1871 года всем составом Строительного отделения с участием городского архитектора Карабутова, засвидетельствовано, что Покровская церковь «во всех своих частях прочна, при постройке ее выдержан Русско-Византийский стиль, и по давности времени постройки она принадлежит к числу самых древних зданий в городе Тамбове, то и должна поддерживаться и оставаться в такомвиде навсегда». Этот документ был подписан губернским инженером Садовским и видным тамбовским архитектором А.С. Четвериковым.
К середине XIX века старая церковь стала тесной для прихожан. Указом Святого Синода в 1843 году был утвержден проект новой Покровской церкви. Ее строительство, начатое в 1844 году, финансировалось местным почетным гражданином И.М. Байковым и продолжалось до 1867 года. В ходе строительства храм обрушился, так как в столбах, поддерживающих своды и главный купол, оказались серьезные повреждения. Для облегчения постройки Синодом было дозволено возведение деревянного купола вместо каменного. В1869 году при содействии неклассного художника М.Ф. Снегирева церковь была достроена. В акте обследования, составленном тамбовскими архитекторами Садовским и Мейшером, отмечалось, что она построена из доброкачественных материалов, трещин в арках и колоннах не обнаружено, кроме вертикальной в первоначальной кладке стены, отделявшей алтарь от церкви. Плкровская церковь была для горожан особым символом, так как освящение города состоялось первого октября 1637 года в день Покрова Пресвятой Богородицы, который длительное время был одним из главных праздников Тамбова.
В 1903 году храм передан военному ведомству, но в 1918 году был закрыт и превращен в склад и общежитие. В тяжелое для страны военное время 1943 года возвращен верующим, до 1988 года оставался единственным действующим храмом города и до 1993 года соборным.
В настоящее время церковь Покрова Пресвятой Богородицы действует, является памятником истории и архитектуры середины XVIII века.
