В 1989 году, когда городу Протвино исполнилось 28 лет, возникла идея строительства православного храма. Инициатором выступил регент церковного хора Виктор Иванович Шкабурин, которого поддержали сотрудники Государственного научного центра Института физики высоких энергий (ГНЦ ИФВЭ) и другие жители города. В их числе были Сергей Иванович Пилипенко, Сергей Яковлевич Сычков, Анатолий Петрович Самохин, Сергей Александрович Сухов и Андрей Куликов. В то время в стране происходили значительные изменения, позволившие верующим открыто заявлять о своих религиозных потребностях и инициировать строительство новых храмов.
В 1990 году была официально зарегистрирована православная община, что позволило приступить к реализации проекта. Строительство храма началось в 1990 году, однако из-за недостатка финансирования и других трудностей процесс затянулся. Архитектором проекта выступил житель Протвино Сергей Арамович Каграманов, который разработал проект в традициях русского церковного зодчества XVII века.
В 1993 году, несмотря на незавершённость строительства и отсутствие отопления, в храме начали проводиться регулярные богослужения по пятницам. Одновременно была организована воскресная школа для детей.
Внутреннее убранство храма выполнено в стиле XVII века. В 1997 году храм был освящён в честь Покрова Пресвятой Богородицы митрополитом Крутицким и Коломенским Ювеналием. В храме находятся местночтимые иконы Божией Матери — «Тихвинская» и «Неупиваемая чаша», а также редкая икона мученика Уара.
В 2011 году при поддержке попечительского совета и администрации города в храме был проведён капитальный ремонт, включая вызолочение иконостаса.
В настоящее время храм Покрова Пресвятой Богородицы является действующим и приписан к храму Покрова Божией Матери. Он продолжает служить центром духовной жизни Протвино, объединяя верующих и предоставляя возможности для религиозного образования и просвещения.
