Первая деревянная церковь в честь Покрова Пресвятой Богородицы в селе Покровском (Валуево) была построена в 1670-х годах при князе М.И. Мещерском, которая и дала название селу. В 1744-1747 годах при Дарье Ивановне Шепелевой, владевшей усадьбой с 1742 г., была построена каменная Покровская церковь. Таким образом, в 1767 г. на плане Генерального межевания в селе Покровском были показаны две Покровских церкви: каменная и деревянная. Позднее деревянная церковь была утрачена.

В начале XIX в. к каменной Покровской церкви была пристроена колокольня и изменена обработка фасадов. В 1880-е годы церковь Покрова Пресвятой Богородицы после ее обновления была освящена новым владельцем села Валуево Д.С. Лепешкиным. В Советское время Покровская церковь села Валуево последовательно разрушалась: в 1930-40-е годы были уничтожены иконостасы, разобран верхний ярус колокольни, разрушены крыша и перекрытие над средней частью церкви; в последствие была забелена мелом масляная живопись на паперти; к концу 1970-х годов полуразрушенная Покровская церковь с колокольней была окончательно снесена. 15 июня 2000 года Высокопреосвященнейший Ювеналий, Митрополит Крутицкий и Коломенский дал свое благословение на реконструкцию здания бывшей оранжереи санатория "Валуево" под церковь Покрова Пресвятой Богородицы. Все заботы по реконструкции здания и по обустройству в нем Покровской церкви взял на себя директор санатория Иванов Виктор Николаевич.

9 апреля 2002 года был освящен Крест и торжественно водружен на церковь, а 19 января 2003 года на праздник Крещения Господня был совершен чин Великого освящения воды. С назначением в августе 2003 года настоятеля иерея Максима Богданова в храме регулярно в воскресные и праздничные дни служатся молебны, панихиды и совершаются различные требы. Проводятся беседы на духовно-нравственные темы с больными и отдыхающими в санатории "Валуево"; ведется духовное окормление детей санатория "Искорка", которые принимают активное участие в жизни прихода, оказывая посильную помощь. 26 октября состоялось освящение храма, которое совершил Высокопреосвященнейший Митрополит Крутицкий и Коломенский Ювеналий.