Приход в селе Ольховка образовался в 1786 году с постройкой деревянного храма в честь Покрова Пресвятой Богородицы. По другим данным, приход был открыт в 1808 году. В 1839 году на средства прихожан была освящена каменная церковь с тем же посвящением. Храм имел два престола: главный — в честь Покрова Пресвятой Богородицы и придельный — во имя Святителя Николая Чудотворца. Иконостас был выполнен в четырехъярусном оформлении с вызолоченной резьбой и увенчан тремя крестами аналогичной работы. На колокольне находилось шесть колоколов различного веса.
В 1876 году штат церкви состоял из настоятеля и псаломщика. На тот момент в храме значился один престол — Покрова Пресвятой Богородицы. К 1893 году появляются упоминания о втором придельном престоле — святителя Николая Чудотворца. Штат увеличился до священника, диакона и псаломщика.
В тридцатых годах XX века храм был закрыт и использовался как складское помещение колхоза. В 1988 году здание возвращено верующим, начаты ремонтно-восстановительные работы. На момент последних документальных свидетельств храм полностью не восстановлен в связи с недостаточным финансированием.
Архитектурное решение церкви выдержано в формах позднего классицизма. Основной объем представляет собой двухсветный четверик с массивным круглым барабаном, завершенным полусферическим куполом. Апсида прямоугольная, трапезная вытянута по оси. Колокольня трехъярусная: два нижних яруса — четверики, верхний — циркульный в плане. Фасадный декор сдержан, с использованием огибающих пилястр и треугольных фронтонов (ныне утраченных). Сохранились элементы кирпичной кладки, позволяющие реконструировать первоначальный облик.
Храм состоит на охране государства как памятник архитектуры регионального значения. Исторические источники фиксируют изменения в архитектурном облике, включая утрату первоначального луковичного завершения купола. В интерьере частично сохранились элементы четырехъярусного иконостаса с золоченой резьбой.