Инициатором строительства выступил генерал-лейтенант Адриан Карпович Денисов, участник Отечественной войны 1812 года.В 1823 году, на переданном им земельном участке, началось возведение каменной церкви с колокольней и каменной оградой.Строительство было завершено в 1824 году, и храм был освящён в честь Покрова Божией Матери.
С 1888 по 1893 год священником слободы Анастасиевка был Нафанаил (в миру Никодим Захарович Троицкий). В этот период при храме функционировали мужская церковно-приходская школа, открытая 2 октября 1886 года, и женская школа грамоты, начавшая работу 22 сентября 1892 года. Попечителем школ являлся Николай Андреевич Егоров.
В 1937 году, в ходе антирелигиозной кампании советской власти, здание церкви вместе с прилегающим земельным участком было изъято в пользу государства. Богослужения прекратились, а само здание использовалось под сельский клуб, а затем как спортивный зал.
В 1999 году начались работы по реставрации и восстановлению храма. С этого времени в церкви возобновились регулярные богослужения. В 2009 году для храма была приобретена новая церковная утварь и иконы, а в здании установлены металлопластиковые окна.
В 2014 году значительная часть ремонтных работ была выполнена силами колхоза «Родина» и местных жителей. Купола церкви были окрашены в голубой цвет, а ворота выполнены из кирпича с металлическими вставками.
1 ноября 2015 года митрополит Ростовский и Новочеркасский Меркурий совершил Великое освящение восстановленного храма Покрова Пресвятой Богородицы и Божественную литургию. В память об этом событии владыка передал в дар приходу Донскую икону Пресвятой Богородицы.