Покровский собор был построен в стиле классицизма как костёл католического ордена тринитариев в 1806—21 годах на месте деревянного костёла, заложенного в 1758 году. В 1831 году костёл был закрыт, а его обитатели-монахи высланы из города. В 1840 году в бывшем жилом монашеском корпусе открыли приют для детей-сирот. Ещё через шесть лет в здании приюта была устроена женская тюрьма, которая просуществовала здесь долгие годы.Здание бывшего костёла долго оставалось пустым. Наконец, в 1858 году, оно было отдано православной церкви, и начата его перестройка в православный храм. Расходы на перестраивание оплачивались витебским купцом первой гильдии, промышленником Григорием Волковичем. Работы были закончены в 1865 году. В ходе строительных работ серьёзных изменений в архитектуре храма произведено не было. Храм был освящён в честь Покрова Пресвятой Богородицы. К юбилею 300-летия дома Романовых в 1913 году, Покровская церковь была перестроена ещё раз. На этот раз, над центральной частью храма был построен барабан с куполом. Также были надстроены две башни и изменена форма фронтона с треугольной на полукруглую. В 1930-е годы, как и большинство других храмов, Покровская церковь была закрыта советскими властями. Во время немецкой оккупации некоторые храмы города снова открыли. В августе 1941 года, сюда были перенесены мощи святой Евфросинии Полоцкой, хранившиеся до этого в городском музее атеизма (находился в здании костёла св. Антония Падуанского). Мощи св. Евфросинии находились в Покровской церкви до 22 октября 1943 года. В 1980-х годах заброшенное здание собирались уничтожить. В 1986 году было принято решение восстановить здание храма. 14 октября 1990 года, на праздник Покрова Пресвятой Богородицы, в храме состоялось первое богослужение.

Строился костёл на месте старого, деревянного. 4 декабря 1885 года новый кирпичный костёл был освящен ксендзом Мотушем в честь святых Варвары (Барбары) и Иосифа (Ёзефа). При костёле были также построены деревянные дом ксёндза и небольшая больничка. В 1935 году, костёл, как и многие другие храмы города, закрыли. Здание костёла стали использовать в качестве склада удобрений.