Первоначально на месте современной церкви находилась монастырская церковь Покровской Песоченской пустыни. После упразднения пустыни в конце XVIII века, на её месте была построена кладбищенская церковь в честь Покрова Пресвятой Богородицы. Строительство каменного храма завершилось в 1800 году. В последующие годы церковь подвергалась обновлениям: в 1825 и 1850 годах были проведены работы по её возобновлению .
После упразднения монастыря при церкви был учреждён особый причт, однако в 1819 году он был упразднён, и с того времени церковь стала приписной к Троицкой церкви. Причт Троицкой церкви использовал землю, принадлежавшую Покровской церкви, площадью 49 десятин 498 квадратных саженей .
Село Песочня имеет богатую историю, впервые упоминается в платежных книгах Старорязанского стана в 1594–1597 годах. В 1676 году оно уже значилось как село. В конце XVII века здесь была основана усадьба стольником князем Б. Ф. Долгоруковым. В последней четверти XVIII века усадьба принадлежала генерал-аншефу князю В. М. Долгорукову-Крымскому, который, предположительно, и инициировал строительство каменной Покровской церкви в 1787–1791 годах вместо прежней деревянной. Однако эта церковь была утрачена .
В 1835 году усадьбу приобрёл общественный деятель и славянофил А. И. Кошелёв. Он развил на её базе образцовое многоотраслевое хозяйство, включавшее винокуренный, маслосыродельный, крахмало-паточный и сахарный заводы, а также мастерские и мельницы. В усадьбе был создан пейзажный парк и открыта начальная школа в 1839 году .
В советский период церковь, как и многие религиозные сооружения, была закрыта. Здание использовалось для хозяйственных нужд, что привело к его постепенному разрушению. В настоящее время церковь находится в аварийном состоянии, однако сохранились некоторые элементы интерьера, включая плитку на полу в приделе, где православная община оборудовала импровизированный алтарь с иконами .
