Первое упоминание о храме Покрова Пресвятой Богородицы в селе Оса относится к 1788 году, когда была построена двухэтажная деревянная церковь. В 1868 году здание храма уничтожил пожар. В 1871 году на средства прихожан возвели новую одноэтажную церковь с тремя престолами: главный престол во имя Покрова Пресвятой Богородицы освятили 3 февраля 1872 года, правый во имя Пророка Илии — 4 февраля, левый Николаевский — 5 февраля 1872 года. В 1910 году приход насчитывал 3623 человека.
К храму была приписана деревянная часовня, построенная в 1880-х годах в пяти верстах от села. Часовню освятили во имя святой великомученицы Параскевы Пятницы. Сооружение возвели жители ближайших заимок без привлечения сторонних средств.
В 1936 году Покровскую церковь закрыли, а в здании разместили аймачный дом культуры. В 1967 году здание храма сгорело. До начала 2000-х годов в Осе не было действующего православного храма.
В начале XXI века по инициативе местных жителей началась реконструкция здания бывшей детской больницы под храм. Регулярные богослужения возобновились в 2008 году. В 2010 году завершились работы по достройке алтарной части, установке куполов и шпиля над звонницей. Рядом с храмом построили здание трапезной и воскресной школы.