Храм Покрова Пресвятой Богородицы в городе Ишим был возведен в 1925 году на месте молитвенного дома при железнодорожном вокзале. Строительство осуществлялось в традициях северного деревянного зодчества. Первоначальный молитвенный дом был обустроен в 1914 году священником Богоявленского собора Николаем Покровским для духовных нужд железнодорожников.
В марте 1916 года епископ Омский и Павлодарский Сильвестр обратился в Святейший Синод с просьбой об открытии прихода при имеющемся храме. Прошение было удовлетворено 22 марта 1916 года, официальный указ вышел 30 апреля того же года. Причт из священника и псаломщика содержался за счет правления Омской железной дороги.
В 1930-е годы храм оставался единственным в городе, сохранявшим верность Патриарху Тихону. В конце 1930-х годов церковь была закрыта и разорена. Настоятель Константин Протопопов был арестован в июне 1937 года.
В послевоенный период, в 1946 году, храм был вновь открыт по требованию местных жителей. Назначенный настоятелем священник Михаил Жовняк за два месяца подготовил здание к богослужениям. Освящение состоялось 22 декабря 1946 года по благословению архиепископа Варфоломея (Городцова).
В 1960 году местные власти приняли решение о сносе храма для строительства котельной, однако разрушение удалось предотвратить. В начале 1980-х годов проведен капитальный ремонт: обновлена обшивка стен, перекрыта кровля, устроены новые резные крыльца, переделан иконостас.
17 октября 2002 года в храме произошло явление: на обратной стороне киотного стекла иконы Спаса Нерукотворного проявилось изображение лика Спасителя. Епархиальный совет Тобольско-Тюменской епархии официально признал это событие чудом.
Архитектура храма представляет собой образец северорусского деревянного зодчества. Здание имеет шатровое завершение колокольни и восьмигранный ярус основного объема, увенчанный пятью главами. Внутреннее пространство раскрыто на высоту восьмерика, потолок выполнен в форме "неба" с орнаментальной росписью.