В 1680-е годы вместе с Архиерейским дворцом была построена домовая Покровская церковь. Она имела две главы, и с южной стороны к основному объему примыкал небольшой придел. С западной стороны находилась трапезная с центральным столпом, поддерживавшим своды зала. Окна были намного меньше современных; в них вставляли слюду, создавая внутри рассеянный полумрак. Главы храма украшали блестящие поливные изразцовые плитки, а крыша основного здания была покрыта серой черепицей.

В 1770-1780-е годы архитектор М. Ф. Казаков разработал проект перестройки всего подворья, в котором центральное место занимала Покровская церковь. Храм был украшен «готическим» декором, стремясь привнести в Россию стиль европейского средневековья. Четверик был перекрыт глухим сводом и увенчан декоративной главкой, характерной для XVIII века. Внутреннее пространство храма также изменилось: окна стали шире, а своды трапезной заменили на прямой потолок.

После упразднения Коломенской епархии в 1799 году кафедра была перенесена в Тулу, и в начале XIX века, чтобы избежать разрушения бывших епархиальных зданий, здесь поселилась братия Голутвина монастыря. Храм был переосвящен из Покровского в Сергиевский.

В советское время в обители разместилось общежитие для иногородних рабочих. В храме сначала находился производственный цех, а затем художественная мастерская.

В 1989 году храм был передан епархии. В настоящее время ведутся активные реставрационные работы.