Покровский собор Харькова — ценный памятник украинской архитектуры второй половины XVII века. Это барочная трёхкупольная («трёхбанная») церковь, установленная на характерном для русской церковной архитектуры тёплом зимнем храме. Верхняя, холодная церковь окружена галереей — «опасанням» и объединялась «гульбищем» с шатровой колокольней. Узорные кирпичные наличники соседствуют с многопрофильными карнизами с небольшим выносом, пояс прямоугольных впадин дополняется изображениями солнца. Гармоничность вырастающих друг из друга объёмов, легко возносящихся вверх, соседствует с суровыми, тяжёлыми формами колокольни, напоминающей крепостную башню.

Построили храм казаки, проживавшие в небольшом посаде и на ближайшем хуторе на северо-западной стороне у берега реки Лопань. В 1724 году в этом приходе насчитывалось всего 87 прихожан с семьями, и церковь поначалу была бедной. Имена основателей храма не установлены, но то, что се строили опытные мастера, владевшие знаниями народною зодчества Украины, форм украинского барокко и приемов московской архитектуры, очевидно. По композиции Покровская церковь подобна типичным трехсрубным деревянным церквам Украины с отдельно стоящей колокольней, но она двухэтажная.

В основании храма находится подклет, окруженный открытой аркадой. В подклете расположена однопрестольная "теплая" зимняя церковь во имя Трех Святителей. На верхнем этаже, опоясанном "гульбищем", возвышается однопрестольная летняя церковь (первоначально она не отапливалась) во имя Покрова Пресвятой Богородицы. В подвале под храмом в последующем устроили усыпальницу, в которой хоронили представителей местной знати. К центральному, восьмигранному в плане, башнеподобному объему с западной стороны примыкает шестигранная алтарная часть, с восточной — такой же притвор. Восьмигранные башенные объемы верхнего храма разделены заломами на убывающие по величине ярусы и завершаются главками с крестами. Общая высота храма в его центральной части 48 метров. Наружные стены украшены выложенными из кирпича карнизами с зубчатым поребриком, углы акцентированы тонкими, висящими на кронштейнах полуколонками.

Оконные проемы обрамлены изящными наличниками с колонками и фигурными сандриками. Внутри верхнего храма открытое светлое пространство трех камер, объединенных по низу широкими арочными проемами, создает исключительный по красоте эффект. Колокольня, возведенная одновременно с церковью, была первоначально связана с ней галереей. В плане колокольня восьмиугольная, по высоте четырехъярусная, с подвалом. Своим видом она напоминает оборонную башню. Завершает колокольню звоновый ярус, над которым возвышается каменный шатер со слуховыми окнами и маленькая луковичной формы главка с крестом

В 1726 году по инициативе епископа Белгородского Епифания Тихорского и генерал-губернатора Слободской Украины князя М. М. Голицына был учрежден Свято-Покровский мужской училищный монастырь с харьковским коллегиумом, первым высшим учебным заведением на Левобережье. Покровская церковь при этом с 1729 года стала монастырской и коллегиумской. Храм отремонтировали, украсили и обеспечили церковной утварью.

В 1732 году на колокольне установили колокол весом 1,6 тонны. В 1799—1846 Покровский собор был кафедральным собором Харькова. В течение XIX и начала XX века в церкви велись работы по его украшению, ремонту и благоустройству. В 1920-е собор был вовсе закрыт и вскоре стал разрушаться. В 1950-е была предпринята попытка его косметического ремонта, и лишь в 1992 году храм вместе с архитектурным комплексом Свято-Покровского монастыря вернули Украинской православной церкви.