Церковь была заложена 16 мая 1901 года на земельном участке в Центральной части Новониколаевского посёлка, отведённом церковно-приходской школе, и освящена в декабре этого же года. Она стала третьим храмом Новониколаевска после церкви Пророка Даниила (1898 год) и собора Александра Невского (1899 год). 

При церкви с момента постройки располагалась школа.  В 1906 году  для обеспечения образовательного процесса здание было расширено. Строительство велось по инициативе видных новониколаевских предпринимателей и меценатов Маштаковых: купца I-ой гильдии Федора Даниловича и его братьев Гавриила, Павла и Григория. Усилиями священнослужителей и мирян здесь создавался своеобразный детский центр, где храм соседствовал с церковно-приходской школой и детским приютом «Ясли».

В 1910 году  рядом с церковью по проекту архитектора А. Д. Крячкова была построена новая двухэтажная кирпичная церковно-приходская школа.  

Изначально церковь была приписана к приходу собора Александра Невского и только в 1913 году  получила самостоятельный приход.

4 августа 1939 года постановлением Новосибирского облисполкома Покровская церковь была закрыта. Здание было отдано под театральное училище, затем под дом народного творчества, позднее в нём располагались различные учреждения. В этот период колокольня над притвором и барабан с шатром и главкой над восточной частью храма были разобраны, и здание утратило внешний вид храмовой постройки.

В 1993 году церковь во имя Покрова Пресвятой Богородицы была передана в ведение Новосибирской епархии.

14 октября 1994 года храм был освящён и вновь открыт для верующих.

В 1998 году было принято решение о реконструкции ветхого деревянного здания церкви.

В июне 2009 года строительные работы по реконструкции церкви были завершены, она приобрела свой первоначальный облик.

В настоящее время при храме действует библиотека и воскресная школа. С 2004 года регулярно по субботам и праздничным дням проводятся богослужения для людей с нарушением слуха. Также для таких людей при храме работает воскресная школа.

С 1998 года  при храме действует православное сестричество в честь Покрова Пресвятой Богородицы, которое шефствует над Новосибирским институтом травматологии и ортопедии (НИИТО) и военным окружным госпиталем № 333. Основная цель деятельности сестричества — духовная помощь людям. Сестры милосердия утешают больных, помогают им подготовиться к принятию Святых Таинств, объясняют пагубность пьянства, наркомании и других пороков для души.

Вед. библиотекарь Пиоттух С. П.