Строительство храма было приурочено к 50-летию Победы в Великой Отечественной войне и осуществлялось на народные пожертвования в период с марта 1994 года по апрель 1995 года.Освящение храма состоялось 3 мая 1995 года Патриархом Московским и всея Руси Алексием II.
Архитектурный проект храма разработан архитектором Дмитрием Сергеевичем Соколовым, главным инженером Евгением Николаевичем Поповым и конструктором Сергеем Анатольевичем Беловым. Здание выполнено из камня и представляет собой подколокольный храм, увенчанный тремя главами, объединённый с колокольней в единое целое. Особенностью храма является наличие мраморных плит с высеченными именами 7 тысяч воинов, павших в Прохоровском сражении.
Территория историко-православного комплекса, формировавшегося в Прохоровке с 1993 по 2000 годы, включает в себя не только храм святых апостолов Петра и Павла, но и Малый Никольский храм, Дом ветеранов Великой Отечественной войны и труда, Дом причта, Колокол единения трёх славянских народов, закладной камень и памятную стену. Колокол единения был установлен в 2000 году к приезду президентов России, Украины и Республики Беларусь. На трёх колоннах ротонды изображены святые, символизирующие эти государства: Сергий Радонежский, святой равноапостольный князь Владимир и святая княгиня Евфросинья Полоцкая. На самом колоколе нанесены слова преподобного Сергия Радонежского: «Любовию и единением спасемся».
В 2015 году на территории храма был установлен памятник Патриарху Алексию II, запечатлённому благословляющим храм и весь комплекс музея-заповедника «Прохоровское поле». Бронзовая скульптурная композиция высотой более двух с половиной метров была отлита в Смоленске, автором является народный художник России Фридрих Согоян.
Храм святых апостолов Петра и Павла является частью Государственного военно-исторического музея-заповедника «Прохоровское поле», созданного в 1995 году. Музей-заповедник включает в себя мемориал и места, где проходили основные события Прохоровского танкового сражения в ходе Курской битвы 1943 года. На территории музея-заповедника ежегодно проводятся поминальные мероприятия, посвящённые памятным датам Великой Отечественной войны.
