Храм в селе Волчанка Николаевского уезда Самарской губернии был построен в 1850 г. тщанием прихожан. В 1899 г. с разрешения епископа Гурия (Буртасовского) церковь расширили: с северной и южной сторон прибавили «по 2 сажени и 1 излишку на сторону». Расширенный храм стал вмещать до 2000 прихожан. Здание церкви и колокольни возвели из дерева на фундаменте из камня. Вокруг установили каменную ограду с железной решеткой.

Земли под церковью и оградой было около 600 квадратных саженей. В 1911 г. по разрешению епископа Константина (Булычева) в храме поставили новый иконостас чеканной работы стоимостью 490 руб.

В церкви было два престола. Основной, в честь Покрова Пресвятой Богородицы, освятил 11 ноября 1854 г. первый самарский епископ Евсевий (Орлинский). Обряд освящения второго престола, в честь Святителя Николая Чудотворца, провёл 24 октября 1913 г. епископ Константин (Булычев).

Причт храма состоял из священника, диакона и псаломщика, получавших, за исключением диакона, казённое жалование. Им принадлежал двойной земельный надел – 66 десятин. Пахотная земля была чернозёмной и вполне удобной для использования. Часть её причт сдавал в аренду. Кроме того, при церкви состояла усадебная земля, занимавшая вместе с погостом 1 десятину 3176 кв. саженей.

В приходе действовали три церковно-приходских школы: одна в самой Волчанке, две – в деревнях, принадлежавших приходу. В Волчанской школе на 1915 г. учились 120 мальчиков и 20 девочек. Сельское общество выделяло на содержание учебных заведений 200 руб. в год.

В приход входило три населённых пункта: село Волчанка (1565 человек муж. пола и 1586 жен. пола), деревни Нестеровка (245 человек муж. пола и 242 жен. пола) и Арсениевка (191 человек муж. пола и 174 жен. пола).

Последним дореволюционным священником в Волчанке был Аркадий Павлович Введенский, служивший в селе с 1902 г. Выпускник Оренбургской духовной семинарии, он был заведующим и законоучителем в местной церковно-приходской школе, членом благочиннического совета, а в 1909 и 1910 гг. состоял катехизатором по своему округу. Вторым священником при нём (на диаконской вакансии с 1908 г.) был Илларион Константинович Кузьмин.

Он закончил Обшаровскую учительскую школу и работал учителем. С 1908 г. служил диаконом в Волчанке. 16 января 1914 г. епископ Уральский Тихон (Оболенский), викарий Самарской епархии, рукоположил его в священники и оставил в том же приходе.

Храм закрыли в 1932 году в соответствии с постановлением Средне-Волжского краевого исполнительного комитета. Кресты и колокола сняли. Иконы разобрали по домам прихожане. Здание церкви переоборудовали в школу, как потом оказалось, временно. Всю войну в одной части храма хранилось зерно, в другой располагалась МТС.

3 июля 1947 г. храм в Волчанке был открыт снова и в дальнейшем более не закрывался. Инициаторами обращения к властям стали местные жители – Дмитрий Григорьевич Абалымов и Михаил Климентьевич Раков. Первым священником, которому довелось восстанавливать здесь церковную жизнь, был Гавриил Петрович Соболев. До войны он служил в Ореховке сначала диаконом, затем священником. В 1940-х гг. во время открытия храмов о. Гавриилу пришлось потрудиться в целом ряде приходов. В 1946–1947 гг. он служил в Кинель-Черкассах, Старых Соснах, а в 1948 г., несколько месяцев, в Волчанке. По данным ЦГАСО на 1 апреля 1949 г., священником был Василий Назарович Перов.

После них в Волчанке служили такие пастыри, как Михаил Александрович Рыбаков (1950), Иоанн Иоаннович Державин (с 1959), Алексий Витальевич Предтеченский (с 1963), Иоанн Алексеевич Савин (с 1976), Алексей Михайлович Чичановский (с 2001), Дионисий Каримов (с 2004). В 2016 г. настоятелем храма назначили иерея Феодора Степановича Пиянзина.