В начале XVII века, после отражения нападения гетмана Петра Сагайдачного на Москву в 1618 году, царь Михаил Фёдорович Романов в благодарность за избавление столицы от захвата повелел возвести деревянный храм в честь Покрова Пресвятой Богородицы. Этот обетный храм был построен в 1619 году на территории царской усадьбы в селе Рубцово.
В 1626 году на месте деревянной церкви была возведена каменная, освящённая 29 октября того же года. Новый храм имел два придела: с правой стороны — во имя царевича Димитрия, с левой — во имя преподобного Сергия Радонежского. С западной стороны была построена звонница. Село и дворец с того времени стали называться Покровскими.
В 1787 году вместо прежней звонницы была построена нынешняя колокольня. Открытые паперти были преобразованы в закрытые трапезные для приделов, а нижние арки под папертью заложены. В 1879 году по проекту архитектора Петра Скоморошенко была возведена каменная ограда с часовней, которая, однако, не сохранилась до наших дней.
После революции 1917 года улица Покровская, названная по храму, была переименована в Бакунинскую. В 1934 году храм был закрыт, его имущество разграблено, а кладбище при храме разорено. Здание использовалось под различные нужды: электромонтажные мастерские, скульптурные мастерские. В 1961 году здание передали хоровой капелле, которая провела реставрацию в 1961–1963 годах.
В 1992 году было принято решение о возвращении храма Русской Православной Церкви. С 1998 года в одном из помещений нижнего яруса начались богослужения, а полностью здание перешло в ведение церкви в 2003 году. С 2008 года в храме богослужения проводятся по древнему (старообрядному) чину, а с 3 июля 2009 года при храме действует Патриарший центр древнерусской богослужебной традиции.
