Dans la description de Tambov de 1658, il est mentionné que dans le faubourg de la Protection, situé au sud de la forteresse, se trouvaient deux églises : celle de la Protection de la Vierge et celle de la grande martyre Paskovia. Il est probable qu'elles étaient dans un même bâtiment en bois. Dans les années 1760, un incendie a complètement détruit cette construction. En 1763, la construction d'une nouvelle église en pierre a commencé. Les noms des auteurs du projet et des constructeurs de cet édifice ne sont pas conservés. Il est connu que la construction a été réalisée sous l'évêque Pakhomiy Simanski, qui a dirigé le diocèse de Tambov de 1758 à 1766. L'architecture des églises à cette époque dépendait des préférences du chef du diocèse. Dans l'acte d'examen du 9 janvier 1871, réalisé par le département de construction avec la participation de l'architecte municipal Karabutov, il est indiqué que l'église de la Protection est solide et réalisée dans le style russo-byzantin. Elle est reconnue comme l'un des plus anciens bâtiments de Tambov et doit être préservée dans son état. Le document a été signé par l'ingénieur provincial Sadovski et l'architecte A.S. Tchetvérikov.

À la mi-XIXe siècle, l'ancienne église est devenue trop petite pour les paroissiens. En 1843, le Saint-Synode a approuvé le projet d'une nouvelle église de la Protection. Sa construction a commencé en 1844 avec les fonds d'un citoyen d'honneur local, I.M. Baïkov, et a duré jusqu'en 1867. Au cours de la construction, le temple s'est effondré en raison de dommages aux colonnes soutenant les voûtes et le dôme. Le Synode a autorisé l'installation d'un dôme en bois à la place de celui en pierre. En 1869, avec la participation de l'artiste M.F. Snegirev, la construction a été achevée. Dans l'acte d'examen, rédigé par les architectes Sadovski et Meïcher, il était noté que l'église était construite avec des matériaux de qualité, sans fissures dans les arcs et les colonnes, à l'exception d'une fissure verticale dans le mur séparant le sanctuaire. L'église de la Protection était un symbole important pour les habitants, car la consécration de la ville a eu lieu le 1er octobre 1637, le jour de la Protection de la Vierge, qui est resté l'une des principales fêtes de Tambov pendant longtemps.

En 1903, le temple a été transféré au ministère de la Défense, mais en 1918, il a été fermé et utilisé comme entrepôt et dortoir. En 1943, en période de guerre difficile, l'église a été restituée aux croyants, et jusqu'en 1988, elle est restée le seul temple actif de la ville, et jusqu'en 1993, le cathédrale.

Aujourd'hui, l'église de la Protection de la Vierge est en activité et constitue un monument d'histoire et d'architecture du milieu du XVIIIe siècle.