Нынешнее здание храма («восьмерик на четверике») возведено в 1690—1694 годах на средства Л. К. Нарышкина (брата царицы Натальи Кирилловны). Ранее стоявший здесь одноимённый деревянный храм был сооружён в 1619 году, когда село принадлежало Милославским, в ознаменование победы над войсками польского королевича Владислава и гетмана Сагайдачного под стенами Белого Города.
Документов об авторе церкви не сохранилось, но предполагается, что общий проект (композицию) составлял сам заказчик, некоторые искусствоведы считают автором церкви зодчего Якова Бухвостова, хотя её стилистические особенности заметно отличаются от достоверных произведений Бухвостова[1], зато обнаруживают поразительное сходство с документально подтверждёнными произведениями зодчего Петра Потапова[1] — создателя ансамбля Новодевичьего монастыря в Москве и церкви Успения на Покровке.
В самом центре Москвы, между Манежной площадью и Романовым переулком - там, где был двор Л. К. Нарышкина, стоит церковь Знамения на Шереметьевом (Нарышкином) дворе, очень похожая на церковь Покрова в Филях и безусловно созданная тем же зодчим - для того же заказчика.
Храм Покрова в Филях – пятиярусная центрическая церковь, построенная в стиле «Нарышкинского» барокко. Здание церкви с четырехлепестковым планом двух нижних ярусов опоясано в уровне подклета аркадой гульбища. К нему с трех сторон ведут три широких открытых крыльца. Одно здание совмещает в себе зимнюю и летнюю церкви и колокольню. Колокола висят в пролётах верхнего, пятого яруса. Планы первого и второго ярусов представлены в статье «Храм в Филях - Кружевная сказка»[2].
На первом этаже (подклеть) находилась зимняя (отапливаемая) церковь Покрова Богородицы, а над ней церковь Спаса Нерукотворного, которая названа в благодарность за спасение Л. К. Нарышкина от смерти во время стрелецкого бунта (он молился перед этой иконой во время бунта). Пётр I пожаловал на украшение храма четыреста червонцев. В 1703 году Пётр I после взятия Нарвы привез дяде в подарок для его церкви цветные витражи. В знак близости хозяина к царю центральная и западная главы храма украшались короной и двуглавым орлом. По преданию, в этом храме неоднократно бывал царь Пётр I.
Позднее около церкви был разбит регулярный парк.
Автором резного убранства храма и иконостаса был Карп Иванович Золотарёв. В лике архидиакона Стефана, написанном на вратах жертвенника, некоторые исследователи усматривают черты лица молодого Петра I.
Первоначальный интерьер нижней церкви не сохранился: многое погибло во время войны 1812 года, когда солдаты Наполеона устроили там конюшни; в верхнем этаже ими была устроена швальня (полковая портняжная мастерская).
По храму село Фили было названо Покровским. Мимо храма проходило Звенигородское шоссе (ныне Большая Филёвская улица), по которому паломники ездили в Звенигород, в Саввино-Сторожевский монастырь.
В июле 1941 года храм был закрыт, последняя служба в котором прошла 12 июля. Тогда же были сняты купола, и разобран верхний восьмерик, чтобы воспрепятствовать немецким наводчикам использовать церковь для наведения орудий. В целях маскировки от авианалётов были разобраны главы и верхний ярус, но все же зажигательные бомбы попали в него.
До 1943 года нижний храм использовался как лазарет, затем, до 1963 года, как склад бумажных изделий. В 1955 году началась реставрация храма, которая завершилась в середине 80-х годов XX века.
Большую роль в спасении памятника сыграли реставраторы Е. В. Михайловский и И. В. Ильенко.
В 1971 году храм был передан музею им. Андрея Рублёва, после чего в нём был создан филиал музея. Музей открылся в 1980 году к Олимпиаде.
С 1990 года община верующих добивалась открытия храма для богослужения[3]; первое богослужение (молебен) в нижнем Покровском храме, который не представляет особой художественной ценности, было совершено 14 октября 1992 года. В верхнем же храме оставлен музей под предлогом сохранения исторического памятника. 26 сентября 1994 года был назначен настоятель прихода иерей Борис Михайлов[3], но регулярные богослужения не возобновились.
После многолетних, в том числе и судебных, споров, 28 марта 2000 года правительство издало распоряжение № 464-р о совместном использовании храма[3]; в нижнем храме возобновились регулярные (по праздникам) богослужения.
В настоящее время иконостас, многие иконы, настенная роспись относятся к XIX веку. Первоначальный иконостас нижней церкви не сохранился, его трижды меняли в разное время.
Из первоначального сохранилось: храмовая икона «Покров Богородицы», икона «Трёх радостей» и другие. Дубовый престол — один из древнейших сохранившихся престолов.
На сводах сохранились фрагменты росписей конца XVII и XIX вв.
Храм в 1888 году
Настоятели
священник Косьма (1689) — Кузьма Анциферов
священник Иоанн (1704) — Иван Александрович Анисимов
священник Пётр (1709—1737) — Пётр Родионов
священник Георгий (1770—1790) — Егор Петров
священник Георгий (1770—1797) — Егор Егоров
священник Иоанн (1704—1721) — Иван Андреев
священник Пётр (1742—1745) — Пётр Федоров
священник Никифор (1749—1783) — Никифор Галактионов
священник Пётр (1799—1811) — Пётр Сергеев
священник Григорий (1811—1825) — Григорий Гаврилов
священник Алексий (1825—1876) — Алексей Григорьевич Орлов
протоиерей Виктор (1876—1910) — Виктор Петрович Гурьев
протоиерей Пётр (1910—1918) — Пётр Алексеевич Никольский
протоиерей Александр (1916—1923) — Александр Александрович Левитский
священник Алексий (1918 — после 1925) — Алексей Сергеевич Недумов
священник Алексий (после 1925—1937) — Алексей Алексеевич Глаголев (расстрелян на Бутовском полигоне 9. 10. 1937)
священник Василий (1935—1941)
протоиерей Борис Михайлов (1994 — 2014)
иеромонах Александр (Зарубин) (2014-по наст. время)
