В начале XX века Военное ведомство начало регулярно выделять деньги на строительство гарнизонных храмов. Благодаря этому в Российской империи наблюдался рост количества церквей, которые использовались военнослужащими.
До 1900 года в качестве гарнизонного храма использовалась Александро-Невская церковь. Она располагалась на территории современной площади Тызенгауза в Гродно и была разрушена в 1938 году польским правительством.
Эта церковь была недостаточно вместительной для военнослужащих гродненского гарнизона и в 1900 году её сделали приходской. В начале ХХ века существовал целый ряд факторов, которые содействовали скорейшему принятию решения о строительстве вместительной гродненской гарнизонной церкви.
Решение о строительстве гродненского военного собора было принято в начале 1900 года. Сложности возникли при определении места возведения будущего храма. Для военной церкви необходим был большой участок земли, так как к храму должна была примыкать еще и площадь, на которой мог выстраиваться личный состав гродненского гарнизона в дни праздников. Братчики Гродненского Софийского братства выступали за строительство храма около пересечения улиц Муравьевской (Ожешко) и Кирочной (Академической), однако чиновники долго не давали согласия. Возможно, это было связано с тем, что данный участок сдавался в аренду гастролирующим циркам. Чиновники ссылались на отсутствие решения Св. Синода по вопросу строительства. Согласно неподтверждённым данным, которые можно назвать гродненским городским преданием, члены братства обратились за помощью к П. Столыпину и тот посодействовал выделению участка земли для строительства собора. П. Столыпин был гродненским губернатором с 1902 по 1903 год. Участок был приобретен за большую сумму, которая составила почти четверть от общей стоимости строительства.
Строительство гарнизонного собора началось в 1904 году. Работами руководил гродненский инженер-капитан И. Савельев. Благодарные граждане по окончанию строительства увековечили имя этого человека на мемориальной доске, которая до настоящего времени находится в Свято-Покровском соборе.
В строительстве принимали участие также гражданские специалисты. Например, губернский архитектор И. Плотников. Постройку храма осуществляла Гродненская военная инженерная дистанция. Под этим названием подразумевается местное военное инженерное управление, которое курирует определенный район и непосредственно заведует всеми находящимися внутри его воинскими зданиями, сооружениями и руководит всеми производящимися работами.
К осени 1905 года были воздвигнуты стены, сделаны перекрытия и кровля, установлены купола. Начальный период строительных работ совпал с русско-японской войной.
Работы по возведению собора преимущественно финансировались Военным ведомством. Существенную помощь в строительстве гарнизонной церкви оказали члены Гродненского Софийского братства. Средства, которые собрали они, пошли на внутреннее обустройство храма. Военному собору были пожертвованы ценные иконы XIX века: «Богоматерь Одигитрия», «Бог Саваоф», «Бог Саваоф и ангелы», «Сошествие Святого Духа» и другие. Летом 1907 года на колокольне было установлено девять колоколов. Самый большой колокол весил почти пять тонн. К началу осени этого года практически все строительные работы были завершены. Таким образом, благодаря финансовой помощи государства с одной стороны, а с другой стороны благодаря активному содействию членов Софийского братства и православных жителей Гродно, стало возможным в столь короткий срок возвести Свято-Покровский собор.
Большие потери солдат гродненского гарнизона в русско-японской войне вызвали желание сделать строящийся собор храмом-памятником и таким образом увековечить подвиг местных жителей, которые отдали свою жизнь за Отечество. При еще недостроенной церкви был организован музей.
Гродненский церковно-археологический комитет организовал сбор наград, личных вещей, фотографий, документов и других свидетельств о подвиге солдат и офицеров Русской императорской армии на полях сражений.
В сам храм воинские части передавали полковые иконы и иконостасы, которые сопутствовали солдатам во время войны. Гродненским мастером Б. Шишкевичем были сделаны две мемориальные мраморные плиты, на которых перечислялись имена некоторых погибших солдат и офицеров. Составитель и редактор текстов на этих дощечках неизвестен. Существует предположение, что им был гродненский историк Е. Орловский. Венчали мемориальные плиты бронзовые двуглавые орлы.
Свято-Покровский храм создавался как гарнизонная церковь, но в процессе строительства по инициативе общественности преобразован в целый мемориальный комплекс, который включал храм-памятник в честь погибших воинов и музей, где о подвиге этих солдат и офицеров рассказывалось.
Храм был освящен в честь Покрова Пресвятой Богородицы. Этому способствовали следующие факторы. Во-первых, данный праздник был особо почитаем среди солдат, так как вселял надежду на небесное заступничество Божией Матери во время сражений и тягот армейской жизни.
Во-вторых, начало боев на реке Шахэ, в которых погибло много солдат гродненского гарнизона, пришлось как раз на данный праздник. В-третьих, до середины XVII века соборным храмом в Гродно была церковь XII века, освященная в честь Пресвятой Богородицы. Этот храм сгорел в 1654 году. С духовной точки зрения военная соборная церковь выступила как преемница того древнего храма.
Храм был освящен за день до праздника Покрова Пресвятой Богородицы 13 октября 1907 года епископом Гродненским и Брестским Михаилом (Ермаковым) в присутствии большого количества местных жителей, солдат и офицеров.
В память об этом событии была установлена мемориальная доска, которая сохранилась до наших дней. В этот же день была освящена колокольня. Следует отметить, что данные события не нашли отражения в Гродненских епархиальных ведомостях. Это вызвано тем, что Военный собор находился в составе Военного ведомства.
Храм имел три предела с иконостасами, но престол был освящен только в центральном и боковом Михайловском. Пространство за иконостасом в третьем пределе использовалось под ризницу. Время освящения Михайловского предела неизвестно. Интересно отметить, что 101-ый Пермский полк имел домовую церковь в честь Архангела Михаила. Начиная с 1911 года в памятных книжках Гродненской губернии, она не упоминается. Можно предположить, что освящение Михайловского предела связано с упразднением данной домовой церкви.
Возможной причиной освящения правого предела в честь Архангела Михаила могло быть и то, что полковым праздником 103-го Петрозаводского полка являлся как раз день памяти Архистратига.
В начале 80-х гг., после проведения некоторых реставрационных работ, храм стал «музейным экспонатом». И только в начале 90-х гг. XX в. святыня была возвращена Православной Церкви.