Идея строительства церкви Покрова Пресвятой Богородицы при Политехническом университете (тогда институте) появилась вскоре после открытия учебного заведения. На её возведение был объявлен конкурс, но его результаты не устроили руководство Политехнического института. Только спустя 10 лет работа была отдана преподавателю рисования Иосифу Владимировичу Падлевскому. Он участвовал в строительстве комплекса институтских зданий, поэтому смог вписать храм в единый архитектурный ансамбль.
Церковь Покрова заложили 6 июня 1912 года. К концу следующего года новый храм освятил Петроградский митрополит Вениамин.
Здание церкви выполнено в древнерусском стиле с элементами модерна. На одном из фасадов была создана мозаичная икона Покрова Богородицы, а над входом - белые керамические барельефы с изображением Спаса и Богородицы в окружении Святых и парящих ангелов. Внутреннее пространство церкви Покрова напоминает древний Ферапонтов монастырь, оно всё наполнено фресками. При входе находится привычная для древнерусских, но необычная для современных храмов картина на тему Страшного Суда, изображения петербургских святых - Иоанна Кронштадтского и Ксении Блаженной, преподобного Савватия Соловецкого. Образ Покрова Богородицы можно найти на розовом в золоте иконостасе и в притворах.
Храм пользовался популярностью не только у студентов Политехнического института, но и у жителей ближайших домов. Но в 1920-х годах, после появления директивы о закрытии всех храмов при учебных заведениях, церковь Покрова была упразднена. Все ценности из неё были вывезены, здание заняла военная кафедра. Пространство поделили перегородками на отдельные классы. Здесь стояла пушка, на месте алтаря находилась слесарная мастерская.
Возрождение церкви Покрова Пресвятой Богородицы при Политехническом университете началось под руководством настоятеля, протоиерея Александра Румянцева. Ему помогали студенты и преподаватели учебного заведения, которые ломали перегородки и выносили мусор. В 1993 году храм был снова освящён.
