Покровская церковь сооружена на Верхней Соломенке в память митрополита Платона Городецкого, который умер в праздник Покрова 1 октября 1891 года. Предложение о возведении Покровского храма с приделом во имя Святого Платона Исповедника было озвучено городским головой Степаном Сольским в городской думе 3 октября. В 1893 году молодой архитектор Иполит Николаев подготовил проект каменной церкви в псевдорусском стиле с большой центральной и четырьмя малыми куполами на поясе из кокошников. Над притвором с арочным порталом была размещена аркада для колоколов, увенчанная маковкой.
Церковь заложена 14 сентября 1895 года. По проекту Иполита Николаева соорудили каменный стильный иконостас. Иконы и роспись выполнили Иван Селезнёв, Владимир Сонин и другие. Сбором средств и строительством руководил комитет во главе с фабрикантом Яковом Бернером, который лично пожертвовал 2000 рублей и 25000 штук кирпичей. В комитет входили также Михаил Дегтярёв, Александр Терещенко и другие уважаемые особы Киева. Строительным комитетом было собрано 35000 рублей и необходимые строительные материалы. Киевская городская дума бесплатно выделила 50 пудов кровельного железа, оставшегося от сгоревшего в 1896 году Городского театра. Во время закладки была освящена уже существующая постройка парафиальной школы (не сохранилась).
Строительство церкви осуществлялось медленно. Через два года с момента начала строительства церкви, члены строительного комитета потребовали от архитектора Иполита Николаева усилить надзор за строительством и даже просили о назначении ещё одного архитектора. Церковь была освещена 9 ноября 1897 года. На момент открытия церкви полностью был готов только иконостас, стены ещё не были расписаны. Внутренне помещение храма обладало хорошей акустикой, и было хорошо освещено естественным освещением.
В июне 1905 года освящён дневной детский приют, созданный женским благотворительным обществом при церкви. В 1905-15 г.г. настоятелем Платониевской церкви был Василий Липковский (в настоящий момент на стене храма ему установлена мемориальная доска).
Вначале церковь не имела боковых алтарей. В конце 1906 года приход выступил с ходатайством о значительном расширении храма. Реконструкция была осуществлена по проекту инженера Константина Сроковского. Одновременно община получила разрешение на постройку северного придела Святых Жён-Мироносиц (освящён в сентябре 1907 года). Проект был утверждён в мае 1907 года. Работы по расширению храма были выполнены на протяжении 1907-1914 годов. В ноябре 1914 года был освящён обновлённый северный придел святых Жён- Мироносиц , а в октябре 1916 года – южный придел Святого Платона Исповедника. Перестройка значительно изменила внешний вид храма, хотя и сохранила стильное решение.
В 1939 году церковь была зарыта. Помещение церкви было приспособлено для швейной мастерской. Купола были заменены на шатровые крыши. В 1990-х годах был разработан проект реставрации памятника архитектуры по состоянию на момент начала 20 века. Руководитель проекта – архитектор Владимир Хромченков. В настоящее время в храме проводятся реставрационные работы.
