Первое упоминание о храме в честь Покрова Пресвятой Богородицы в населенном пункте Таловая относится к началу XX века. В 1911–1917 годах на территории современного детского сада №1 и мемориала Славы была возведена деревянная церковь. Храм имел скромные размеры, был построен на кирпичном фундаменте и покрыт железной кровлей. В архитектурном отношении сооружение представляло собой типичный пример сельского храмового зодчества того периода.
В 1922 году храм был передан обществу верующих, а к 1927 году постройка пострадала от пожара. В последующие годы здание использовалось в хозяйственных целях: сначала как складское помещение, затем для ремонта автомобилей. В 1931 году в бывшем храме разместили электростанцию, которая впоследствии сгорела. К началу 1950-х годов остатки церковного здания были разобраны.
Возрождение церковной жизни в Таловой началось в 1990-е годы. Первые богослужения совершались в приспособленном здании бывшей аптеки. В 2002 году под храм было выделено помещение бывшего мясного цеха, к которому пристроили алтарь и возвели небольшую колокольню. В последующие годы проводились работы по благоустройству: храм был перекрашен, приобретена новая церковная утварь, написаны канонические иконы.
Архитектурно современное здание храма представляет собой переоборудованное промышленное помещение с пристроенным алтарным объемом. На крыше установлена звонница. В храме находится несколько почитаемых образов, включая иконы Покрова Пресвятой Богородицы и Неупиваемой Чаши, а также афонские иконы, освященные на Святой Горе.
С 2016 года ведется сбор средств на строительство нового канонического храма на специально выделенном участке земли. При храме действует воскресная школа и православная библиотека. Богослужения совершаются по воскресным и праздничным дням согласно православному церковному календарю.