Село Филатовка было основано в начале 1640-х годов и первоначально упоминается в переписных книгах 1646 года как починок Филатов, владение боярина А. Н. Трубецкого.
В 1872 году на средства прихожан была построена каменная холодная церковь с двумя престолами: главным — в честь Покрова Пресвятой Богородицы и придельным — в честь Казанской иконы Божией Матери. Рядом с храмом функционировала одноклассная церковно-приходская школа.
Архитектурно здание церкви представляет собой образец эклектики, характерной для второй половины XIX века. Основной объём храма выполнен в виде двусветного четверика с полукруглой апсидой. Фасады украшены декоративными элементами, свойственными данному стилю. Колокольня трёхъярусная, завершена шпилем.
В советский период храм был закрыт, и его здание использовалось не по прямому назначению. К началу XXI века здание находилось в неудовлетворительном состоянии. В 2008 году начались восстановительные работы: были установлены новые окна и двери, восстановлены кресты, на колокольне появились колокола, частично отремонтирована крыша.