В 1380 году был заложен и другой храм — во имя Покрова Божией Матери — с обширной трапезой. В 1381 году оба храма — соборный и трапезный — были освящены Митрополитом Московским и всея Руси Киприаном. На освящение прибыл из своей обители и Преподобный Сергий Радонежский.

При частых обновлениях Покровского храма его наружный вид значительно уклонился от первоначального. Об облике первоначального каменного Покровского храма ничего не известно. Он простоял почти два столетия, постепенно ветшая и страдая от пожаров при неоднократных разорениях монастыря врагами. От этого здания доныне сохранился только белокаменный подвал под восточной частью существующего храма.

После пожара и разрушения в 1571 году возникла настоятельная необходимость в реконструкции пострадавших строений обители. В это время возводится из кирпича и новое здание трапезной с Покровской церковью на высоком подклете, в котором расположились житница, теплый погреб, хлебня, кузница. Здание представляло из себя большую одностолпную палату, к которой с севера примыкали служебные помещения, а с востока — безапсидный храм с шатровым завершением. С Зачатьевским собором трапезную соединяла тогда же выстроенная галерея. В таком виде храм просуществовал около столетия. В конце XVII столетия Покровский храм вновь подвергся коренной перестройке — в 1697 году от Нарышкиных в их излюбленный монастырь поступили значительные вклады на строительство и украшение храмов. Ктиторами этого третьего по счету каменного Покровского храма были и другие знатные лица — такие, как, например, царский спальник князь Феодор Васильевич Засекин. В облике этого храма отразились характерные черты архитектурного стиля московского барокко. Высокий четверик храма увенчивался рядом декоративных кокошников и одной главой на граненом барабане. Окна были обрамлены наличниками с килевидными завершениями. Барабан главы и фасады церкви украшались полихромными изразцами. Среди них выделялись изразцы с изображением Российского государственного герба — двуглавыми орлами. Они напоминали о том, что с южной стороны Покровского храма располагались палаты, в которых останавливались все Великие князья и Цари вплоть до Царя Алексея Михайловича.

В начале XIX столетия Покровский храм приобрел черты классицизма — фронтоны и купол. В 1872 году храм был расширен за счет пристройки с северной стороны придела во имя Похвалы Пресвятой Богородицы, существовавшего ранее при монастырской больнице, здание которой было разобрано. В 1902 году была осуществлена реставрация храма на средства казначея Свято-Троицкой Сергиевой Лавры архимандрита Никона (Рождественского), с 1904 по 1906 годы епископа Серпуховского, впоследствии архиепископа Вологодского.

Ко времени передачи монастыря Православной Церкви в 1991 году Покровский храм пришел в аварийное состояние. Купол был снесен, западная часть храма сгорела, в стенах зияли огромные пробоины, крыша едва прикрывалась листами ветхого железа, штукатурка снаружи и внутри осыпалась, пол был выломан, в стенах виднелись многочисленные трещины. В 1992 году была начата кропотливая работа по восстановлению храма. Сегодня уже ничего не напоминает о былом поругании. 9 июля 1993 года было совершено освящение придела в честь Похвалы Пресвятой Богородицы, а 8 сентября 1994 года — главного престола в честь Покрова Пресвятой Богородицы. Поскольку в Зачатьевском соборе службы совершались лишь в летнее время, Покровский храм всегда служил соборным храмом обители. В настоящее время именно в нем совершаются все уставные монастырские Богослужения. Перед чтимыми святынями обители в этом храме день и ночь неугасимо горят четыре лампады, проливая благодатный свет в души приходящих сюда.