Село Пузево было основано в 1720-х годах.
Кирпичная церковь Покрова Пресвятой Богородицы была построена в 1793 году. В 1906 году трапезная и колокольня храма были перестроены. Проект колокольни и перестройки трапезной был выполнен воронежским архитектором Д.В. Знобишиным.
В архитектуре храма сочетаются черты барокко конца XVIII века и эклектики начала XX века. Основной прямоугольный в плане объём дополнен тремя апсидами, над одной из которых возвышается главка. Ядро храма акцентирует приземистый световой восьмерик с высокой купольной кровлей, люкарнами и луковичной главкой. Первый ярус трёхъярусной колокольни встроен в трапезную и с запада дополнен крыльцом на столбах. Колокольня увенчана полусферическим куполом с высоким шпилем.
В интерьере храма сохранилось большое количество деревянных резных киотов конца XIX века с аркатурными, килевидными, ярусными завершениями, увенчанными ажурными пропильными кокошниками. Четырёхъярусный иконостас имеет многогранную форму, ярусы разделены фризами, между иконами помещены резные полуколонны с капителями. Над царскими вратами расположена ажурная сень с подзором и головками херувимов по краям. Придельные боковые иконостасы двухъярусные, с более изящной резьбой рам икон, отличающейся ковровым заполнением плоскостей.
В 1937 году храм был закрыт и оставался недействующим до 1942 года. В 1943 году богослужения в храме возобновились. В 1983 году церковь была поставлена на государственную охрану как памятник архитектуры.
18 ноября 2018 года епископ Борисоглебский и Бутурлиновский Сергий совершил чин великого освящения храма Покрова Пресвятой Богородицы в селе Пузево.