Село Верхний Телелюй было основано в начале XVIII века выходцами из города Романова, что отражено в первоначальном названии — Романовский Телелюй. Название села происходит от реки Телелюй, в верховьях которой оно расположено. Согласно данным середины XIX века, первая деревянная Покровская церковь была построена в 1781 году на средства прихожан. Она являлась главным храмом, к которому были приписаны несколько деревень.
В 1876 году на месте деревянной церкви началось строительство каменного храма, завершившееся в 1891 году. Строительство осуществлялось на средства прихожан. Новый храм имел три престола: главный — в честь Покрова Пресвятой Богородицы, и два придельных — во имя Животворящей Троицы и святителя Николая Чудотворца.
Архитектурно здание выполнено в стиле эклектики с элементами псевдорусского стиля. Крестовокупольный храм с тремя полукруглыми апсидами перекрыт восьмигранным световым барабаном. С запада к нему примыкает прямоугольная в плане трапезная и трёхъярусная колокольня. Фасады украшены пилястрами, ризалитами и закомарами, оконные проёмы имеют профилированные наличники с архивольтами.
В 1935 году, в период антирелигиозной политики советской власти, храм был закрыт. Здание использовалось под склад, что привело к его частичному разрушению и утрате первоначального облика.
В 1999 году, после изменения государственной политики в отношении религии, храм был возвращён Русской Православной Церкви и вновь открыт для богослужений. С 2007 года начались реставрационные работы, направленные на восстановление архитектурного облика и внутреннего убранства храма. В настоящее время храм является действующим и продолжает служить духовным центром для местных жителей и паломников.
