Церковь поставлена на холме, возвышающемся над деревней, и хорошо просматривается при подъезде.
Церковь симметрична относительно оси восток-запад. Композиционно состоит из высокого четверика храма с трехгранным алтарным прирубом и трехъярусной колокольни. Трапезная отсутствует.
Четверик храма – двухъярусный: более широкий нижний ярус прорезан прямоугольными оконными проемами и завершен простым карнизом большого выноса. Верхний ярус – глухой с треугольными фронтонами на всех фасадах. Храм перекрыт ложными цилиндрическим сводом и восьмискатной кровлей, над которой возвышается восьмигранный глухой барабан с луковичной главкой, установленной на невысоком постаменте.
Нижний ярус колокольни - притвор, равный по высоте самому храму, – соединен с ним небольшим переходом.
Два нижних прямоугольных яруса колокольни, соответствующие ярусам церкви, вытянуты по оси север-юг. Квадратный в плане четверик "звона" прорезан прямоугольными проемами и украшен фронтонами с каждой сторона. Завершается колокольня восьмигранным шатром с луковичной главкой.
Все части церкви рублены "в обло", кроме апсиды, рубленной "в лапу". Стены обшиты досками, углы обработаны фигурным "рустом". Этот тип обработки углов здания имеет множество аналогий в г. Томске.
На окнах наличники простой формы: доска венчающая оконный проем украшена несложным накладным орнаментом. В тимпанах боковых фронтонов храма помещены розетки, обрамляющие круглые "слухи". Такие же круглые оконца во втором ярусе колокольни при входе в церковь и в апсиде.
Стены церкви снаружи (в 1970-1980-е гг.) окрашены в коричневый цвет. Внутри стены сруба отесаны и покрашены в синий цвет. Алтарный прируб соединен с храмом прямоугольным проемом с фигурным верхом.
Памятник традиционной архитектурной композиции, характерной для конца XIX в. Отличается эклектическим соединением ряда элементов различным, стилей: псевдорусский в завершениях и классицизм в деталях.
Основные габариты: 17,4 х 8,4 м
Состав прихода (1914 г.): с. Петуховское Томского уезда, дер. Сухарева в 2 в., Витебка – 1 в., Николаева – 12 в., Ивановка – 30 в., Воронова – 4 в.
Прихожан об. п.: 2971 (1914 г.).
К церкви приписана часовня в д. Сухаревой.
С 1933 г. церковь бездействовала. В 1934 г. запретили колокольный звон и вскоре церковь отдали под совхозный склад.
1980 г. здание поставлено на учет как памятник истории и культуры.
В 1993 г. церковь была возвращена верующим и освящена во имя Святой Троицы. К сожалению, в храме случился пожар из-за грозы, сильно пострадал купол. После восстановления церкви 24 октября 1999 г. состоялось освящение церкви во имя Покрова Пресвятой Богородицы. Освятил епископ Томский и Асиновский Ростислав (Девятов).