Церковь была возведена в Русской слободке, где несколько русских семей, воспользовавшись Манифестом Екатерины II, поселились под видом польских переселенцев. До 1811 года они жили отдельно от малороссов, но затем, по распоряжению правительства, стали частью жителей слободы, насчитывавшей 73 души. Сейчас район слободки хорошо виден с улиц Пушкина, Линейной и далее в пределах Самарской, Нестерова и Новоузенской.

В 1870 году было создано церковное попечительство, собравшее средства для содержания церковного хора и школы. В 1871 году в здании установили печи, а в 1898 году провели реконструкцию и расширение храма. 22 октября 1901 года один из новых приделов освятили в честь Иверской иконы Божией Матери, а второй, 7 ноября 1904 года, в честь Михаила Архангела и других бесплотных сил. Первоначально приход церкви включал 400-460 дворов с населением до 2,5 тысяч человек, а к 1908-1910 годам вырос до 904 дворов и около 5 тысяч человек. Первым настоятелем был выпускник Самарской духовной семинарии Василий Рождественский, который часто произносил собственные проповеди. Именно он 24 марта 1869 года открыл первую церковно-приходскую школу, которая к 1874 году стала Покровско-Вознесенской сельской народной школой. В 1891-1892 учебном году была открыта одно-классная женская школа в здании, переданном церкви сельским обществом.

В декабре 1940 года продолжался сбор подписей за закрытие последней церкви города, считавшейся пережитком прошлого. Здание было разрушено накануне войны с Германией.