Покровский кафедральный собор в Барнауле был заложен в 1898. Окончилось же его строительство в 1904. Строился собор на пожертвования. Кафедральный собор было решено возвести на месте деревянной Покровской церкви, располагавшейся в беднейшей слободе Барнаула, западной городской окраине.
Архитектурный стиль собора – византийский (псевдорусский). Церковь трехпрестольная, выстроенная из красного кирпича, во внутреннем интерьере храма хорошо сохранились картины мастеров академической живописи, написанные на религиозные сюжеты В. М. Васнецова, И. Н. Крамского, М. В. Нестерова. Картины написаны маслом по сухой штукатурке. Роспись велась в 1918-1928 годах.
Художник Н. В. Шварев составил проект храмовой росписи, а в последствие руководил и самими работами. С 40-х годов прошлого века Покровский собор становится кафедральным. В 1993 начинается крупномасштабная реконструкция собора, восстанавливается, разрушенная в период гонений на церковь (30-е годы), колокольня.