Покровская церковь – самая древняя в городе Сарапуле, Удмуртии и всём Прикамье. Церковь была освящена в честь Покрова Пресвятой Богородицы и существовала в селе Вознесенском на Сарапуле с начала XVIII века. После обветшания и двух пожаров, бывшая деревянная церковь на средства прихожан в 1788-1791 годах вновь отстраивается из камня по проекту Вятского губернского архитектора Ф.М. Рослякова.
В Покровской церкви были освящены 3 престола – в честь Святого Николая Чудотворца (правый), в честь Святых мучеников Флора и Лавра (левый), в честь Покрова Пресвятой Богородицы (главный). Отсюда и старые названия близлежащих улиц – улица Большая Покровская (ул. Труда), улица Малая Покровская (ул. Ст. Разина), улица Никольская (ул. Интернациональная). К приходу Покровской церкви относились жители дд. Усть-Сарапулки, Непряхи, Подгоры, Костино, Сигаево, Мельниково, Лубянки.
В 1822 году Вечтомов Степан Иванович пожертвовал на постройку каменной колокольни, в нижнем ярусе которой устроен храм в честь Святых Апостолов Петра и Павла — Петропавловская церковь.
Покровская церковь была обладательницей самого большого в городе колокола. Весил он 600 пудов и был отлит в Сарапуле на колокольном заводе Рябинина в 1901 году.
В 1902 году храм и колокольню отремонтировали на средства которые выделил Сарапульский I гильдии купец Смагин Николай Васильевич и его жена Анна Васильевна. В 1905 году на их же средства колокольню расширили и пристроили трапезный храм с двумя боковыми приделами – в честь Преподобного Серафима Саровского и в честь Сретения Господня.
К Покровской церкви была приписана домовая церковь Святой Анны Пророчицы размещавшаяся в приюте Смагиных (Удмуртия, г.Сарапул, ул. Азина (Иерусалимская) д. 65).
В годы Гражданской войны церковь сильно пострадала от обстрелов с левого берега Камы.
Церковь была закрыта в 1932 году по распоряжению Удмуртского облисполкома, а здание переоборудовано в хлебопекарню. В середине 90-х годов прошлого века было передано Русской Православной Церкви, но оказалось заброшенным и разрушалось. В 2012 году по ходатайству Высокопреосвященнейшего митрополита Ижевского и Удмуртского Николая, инициативе президента Удмуртии Александра Волкова, на средства Президента НК “РуссНефть” М.С. Гуцериева храм был восстановлен.
В марте 2014 года, после того, как Святейший Синод Русской Православной Церкви восстановил епархиальный статус города Сарапула, епископ Сарапульский и Можгинский Викторин (сейчас Высокопреосвященнейщий митрополит Ижевский и Удмуртский) разместил свою кафедру в церкви Покрова Пресвятой Богородицы и храм получил статус Кафедрального собора.
Внутренние росписи храма исполняются на пожертвования В.А. Уланова, Генерального директора АО «Конструкторское бюро электроизделий XXI века».
Памятник истории и культуры регионального (Удмуртской Республики) значения.