Die Kathedrale der Schutzmantel der Heiligen Gottesmutter wurde am 11. April 1993 durch einen Priester geweiht. Später, am 4. Dezember 2010, führte Bischof Longin von Saratow und Wolsk die Zeremonie der Großen Weihe durch. Das Gebäude der Kathedrale, das 1880 nach einem Entwurf des Architekten Alexei Markowitsch Salko erbaut wurde, ersetzte die baufällige Steinkirche.

Im Jahr 1736 gab es in der Umgebung von Petrowsk ein Mädchenkloster der Schutzmantel, dessen genaue Gründungsdatum unbekannt ist. Bis 1764 befand sich das Kloster in der Nähe der Stadtfestung. Im Kloster dienten Geistliche und Kirchenbeamte, darunter ein Priester, ein Diakon und andere. In einem Verzeichnis wurde vermerkt, dass für den Bau einer neuen Steinkirche 32 Sazhen Steine und 70.000 Ziegel vorbereitet wurden, aber zusätzliche Mittel erforderlich waren. Auf Befehl von Katharina II. wurde das Kloster aufgelöst, und die kleine Steinkirche wurde zur Pfarrkirche. 1880 wurde an ihrer Stelle eine Backsteinkirche mit einem Glockenturm nach dem Entwurf von Salko erbaut, finanziert durch Spenden und Unterstützung der Petrowsker Gesellschaft. An dem Bau waren aktiv die Kaufleute Tichomirov, Nowitschkov und Schwettsow beteiligt. Die Kirche hatte drei Schiffe, aber in historischen Dokumenten gibt es keine Informationen über die Weihe der Kapellen.

Im Jahr 1937 wurde die Kirche geschlossen, kirchliche Werte wurden beschlagnahmt, und die Gemeinde wurde nach Sibirien verbannt. Das Gebäude wurde als Lager genutzt und stand leer. Bis 1995 befand sich im Glockenturm ein Rundfunkübertragungszentrum. 1960 wurden die Kuppeln zerstört, was zu Schäden an den tragenden Strukturen führte. Zum Zeitpunkt der Übergabe der Kirche an die Orthodoxe Kirche waren die Wände teilweise eingestürzt, und die Gewölbe und Bögen befanden sich in einem Notzustand.

1989 wurde eine Gruppe zur Wiederherstellung der Schutzmantelkirche gegründet, und ein spezielles Bankkonto wurde eröffnet. Erzbischof Pimen entsandte einen Priester dorthin. 1993 wurde der Altar der Kirche durch einen Priester geweiht. Der Komplex, der die Kirche, das Pfarrhaus und den ehemaligen Kirchenshop umfasst, wurde der Orthodoxen Kirche übergeben. Am 13. Oktober 2009 erhielt die Kirche das Geschenk eines Ikone „Versammlung der Heiligen des Nischni Nowgorod Landes“ mit den Reliquien der Diveevo-Heiligen und des Heiligen Seraphim von Sarow. Am 4. Dezember 2010 führte Bischof Longin die Zeremonie der Großen Weihe der Kirche durch.