Село Большое Афанасово основано в конце XVII века, уже в середине XVIII века здесь существовал приход. Ныне существующий каменный двухпрестольный храм был построен на средства прихожан и благотворителей в 1817 году на месте прежнего деревянного храма. Главный престол был освящен в честь праздника Покрова Пресвятой Богородицы, а придел — освящен во имя Святой Живоначальной Троицы. Закрытый в начале 1930-х гг. Покровский храм, представляющий собой значительный памятник архитектуры периода классицизма, был возвращен Казанской епархии в конце 1980-х гг. и восстановлен на средства ПО «Нижнекамскнефтехим» и прихожан. Вновь освящен в 1990 году. Среди прихожан Покровской церкви - русские и кряшены.

Храм выстроен в классицистическом стиле с традиционной осевой композицией: центральный объем, трапезная, кодокольня. Собственно церковь — невысокий цилиндрический объем, освещенный восемью высокими арочными окнами, завершен полусферическим куполом и главкой на глухом барабане. Трапезная с двускатной крышей немного выступает за пределы главного объема и колокольни. Апсида полукруглая, с конусообразной крышей. Колокольня четырехъярусная (по типу четверик на четверике) завершена шатровой крышей с главкой на глухом барабане. На гранях второго яруса размещены полукруглые ниши. На третьем — овальные проемы, вписанные в прямоугольные ниши. Четвертый ярус — глухой, его грани выделены рельефными треугольными фронтонами с профилированными карнизами. Отличается чистотой стилистических признаков, отсутствием декора, выверенностью пропорций.