Село Дмитриево (Брюхово, Брехово тож) известно с XVIII века как владение небогатых уфимских дворян Дмитриевых. В 1866-1868 годах на средства Н.Ф. Дмитриева, сына Фёдора Дмитриева, был построен каменный храм в честь Покрова Пресвятой Богородицы. Строительство велось по завещанию Аграфены Семёновны Демидовой, урождённой Дмитриевой, супруги Ивана Евдокимовича Демидова - внука известного горнопромышленника Никиты Демидова.
Храм был освящён в сентябре 1871 года. Он располагался рядом с Казанским трактом и Демидовским парком. С конца XIX века благотворителями храма выступали уфимские купцы Чижёвы. До 1930 года село являлось центром Дмитриевской волости.
В годы Великой Отечественной войны начался разбор здания храма на кирпич для нужд МТС и кузницы. Окончательное разрушение храма произошло в 1956 году. Территория бывшего храма в середине 1980-х годов была застроена жилыми домами, при этом фундамент сохранился.
В 1991 году в селе был зарегистрирован приход Покрова Пресвятой Богородицы. Для богослужений использовалось перевезённое в 1956 году из села Александрова здание бывшей Сергиевской церкви 1904 года постройки, ранее использовавшееся как клуб. В 2000 году здание было перестроено с переносом алтарной части.
С 1999 года ведётся подготовительная работа по воссозданию каменного Покровского храма на историческом месте. Сохранившийся фундамент был обследован, однако для реализации проекта требуется расселение жителей, проживающих на церковной территории.