Храм Покрова Пресвятой Богородицы в селе Завьялово был построен в период с 1882 по 1896 год на средства томского купца первой гильдии Ивана Терентьевича Богомолова, занимавшегося торговлей зерном и мукой. Храм был освящен 25 августа 1897 года епископом Томским Макарием (Невским). Здание храма каменное, рассчитанное на 500 человек, с однопрестольным алтарем. Архитектурный план представляет собой равносторонний крест с одним куполом. Фасады украшены элементами фигурной кладки, а внутренние и внешние стены были расписаны. Вокруг храма возведена каменная ограда.
На конец XIX века при храме числилось 53 десятины пахотной и сенокосной земли и 7 десятин лесного надела. Приход включал село Завьялово и деревни Атаманова, Мышланова и Тачиха, с общим числом прихожан 4032 души. Штат храма состоял из одного священника и одного псаломщика. В 1900 году при храме было учреждено церковно-приходское попечительство, а в 1907 году открыта церковно-приходская школа, где обучался 71 человек. Преподавание вел местный псаломщик Павел Гевлич. При храме также действовала библиотека, насчитывавшая свыше 600 книг.
В 1903 году, в год прославления преподобного Серафима Саровского, при храме было создано Серафимо-Завьяловское церковно-приходское братство воздержания от пьянства и сквернословия. В 1932 году храм был закрыт советскими властями и использовался под зернохранилище, избу-читальню и другие хозяйственные нужды. В 1938 году предпринималась попытка взорвать здание, но стены устояли, хотя внутренние росписи были значительно повреждены. Сохранились лишь две фрески: с изображением святителя Митрофана Воронежского и праведного Симеона Верхотурского.
В 1987 году решением Новосибирского облисполкома здание храма было взято под государственную охрану как памятник архитектуры регионального значения. С 1987 по 1993 год в здании размещался сельский краеведческий музей. В 1993 году храм был передан Новосибирской епархии Русской Православной Церкви. 17 июля 1997 года при храме был учрежден Покровский мужской монастырь. В 2012 году состоялось великое освящение восстановленного храма.
Иван Терентьевич Богомолов и его супруга Анна Афанасьевна были захоронены около церкви, под левым крылом. В разные годы в храме служили священники Иоанн Ландышев, Трифон Попов, Василий Аверкович, Василий Топорков, Кондрат Копылов и Александр Суслов.