В 1902 году в Александровске-Грушевске был возведен новый каменный собор Покрова Пресвятой Богородицы. Он занял место на Сенной площади, где раньше стояла старая деревянная церковь, разобранная после освящения нового храма. По данным из «Ведомостей о Покровской церкви» за 1909 год, храм посещали 4 тысячи постоянных прихожан.

Крестово-купольный Покровский храм с колокольней имел размеры: длина 21,3 метра, ширина 12,8 метров. Построенный в стиле «электрика», он отапливался пневматической аммосовской печью, имел 4 железные двери, 16 окон в храме и 10 окон в колокольне. Купол был покрыт железом и окрашен охрой, а над ним возвышался шестиконечный железный крест.

Помимо религиозной деятельности, храм занимался образованием местных жителей: при нем работала большая библиотека и церковно-приходская школа с около ста учащимися. В 1906 году было создано церковно-приходское попечительство, которое обеспечивало храм всем необходимым и поддерживало школу.

Богослужения продолжались и после 1917 года, но с приходом большевиков город переименовали в Шахты, а все церкви были сначала ограблены, а затем закрыты в 1923 году. После массовых протестов и репрессий прихожане добились разрешения на открытие религиозной общины в Покровском храме, но в феврале 1933 года собор окончательно закрыли. Колокола отправили на переплавку, купол и колокольню разрушили, а из храма изъяли богослужебные книги и иконы. Здание передали под ремонтную мастерскую трамвайного депо, которая находилась там до конца 1990-х годов.

Во второй половине 1990-х годов здание вернули верующим. В 1997 году архиепископ Ростовский и Новочеркасский Пантелеимон посетил территорию трамвайного депо и благословил начало восстановительных работ. Осенью 1998 года, когда последний трамвай покинул территорию собора, началась расчистка и восстановление храма. Проект основывался на замерах 1929 года и фотографиях 1912 года.

Восстановленный храм немного превышает прежние размеры, к нему пристроили колокольню высотой 33 метра, правый и левый приделы, пятикупольную надстройку высотой 24 метра и заалтарный обход.

Сегодня собор Покрова Пресвятой Богородицы является духовным и административным центром Шахтинской епархии. При храме действуют курсы «Основы православной культуры», духовно-просветительский центр, церковно-приходская школа, казачье молодежное объединение «Донцы», библиотека и социальная служба. На соборной площади проходят мероприятия.

После долгих лет надругательства храм вновь стал частью жизни православных жителей города. В нем хранятся многие святыни, включая икону с частицей мощей святого Иоанна Златоуста, мощевик с частицами мощей святого Дмитрия Ростовского и частица гроба великой княгини Елисаветы и инокини Варвары.