Современный вид Покровский собор приобрёл в начале XX века после расширения западного фасада. Архитектура выполнена в стиле московского храмового зодчества XVII века. Службы не прекращались даже после прихода советской власти. В притворе собора погребены епископ Куйбышевский Митрофан (Гутовский) и митрополит Мануил (Лемешевский). 7 ноября 1977 года собор был подожжён неизвестными лицами, отчего почти полностью погибла роспись начала века. Его ремонт занял три года. В 1996 году храм был отреставрирован, а его шатровые покрытия украсились покрытием «под золото».