Строительство завершилось в 1850 году, и храм был освящён в честь праздника Покрова Пресвятой Богородицы.Изначально церковь была однопрестольной, однако впоследствии были добавлены приделы.
Архитектурно здание представляет собой пример эклектики с элементами русско-византийского стиля. Фасады украшены килевидными наличниками, бровками над узкими окнами и узорчатым кирпичным поясом в верхней части стен. Перспективные порталы оформлены полуколоннами из фигурного кирпича. В храме было проведено паровое отопление, что являлось новшеством для Дубовки того времени.
После смерти Петра Кулакова в 1866 году ктитором храма стал купец Матвей Титович Пресняков, который занимал эту должность до 1880 года. В этот период был обновлён иконостас и проведены косметические ремонты. В 1881 году новый ктитор, Пётр Ильич Казеев, на собственные средства капитально отремонтировал храм, снабдил его новой утварью и заказал новый иконостас московским мастерам из иконописной мастерской Пашкова. Освящение обновлённого храма состоялось 30 октября 1882 года.
В начале XX века были освящены придельные храмы: в 1904 году — в честь Рождества Христова, а в 1911 году — в честь Введения во храм Пресвятой Богородицы. В 1912 году дубовский мещанин Иван Шаров пожертвовал 1500 рублей на отделку последнего придела.
В советский период храм был закрыт 29 июня 1940 года. Здание использовалось в качестве дизельной электростанции дома отдыха «Дубовка». В 1950-х годах, с появлением ГЭС, необходимость в электростанции отпала, оборудование было демонтировано, и храм оказался заброшенным.
