Проект храма был готов, и уже выделен под него земельный участок площадью 1 га. Члены общины хотели построить православную святыню в центре Протвино — на холме в лесу напротив спортивного комплекса «Старт», но участок выделили в другом месте — за городом в районе линии электропередач, которую вскоре собирались демонтировать. Теперь требовалось найти временное помещение для совершения богослужений. Отыскать его в городе не удалось, и было решено построить маленький церковный домик, который впоследствии станет крестильней, а затем — когда не будет высоковольтки — приступать к строительству храма.
Автор проекта — главный архитектор московского института «Спецпроектреставрация» В.А. Виноградов, ученик известного реставратора П.Д. Барановского, увидел храм наукограда в стиле храмового зодчества московской Руси XV-XVI вв. Христианская община планировала освятить храм во имя Всех Святых в Земле Российской Просиявших, а строить — на доходы от совершения церковных треб и пожертвования горожан. На строительство требовались, по предварительным подсчетам, 800-900 тысяч рублей, но если бы каждая семья из 10 тысяч семей города пожертвовала по 30-40 рублей, получилась бы треть необходимой суммы. Оставшиеся две трети члены общины планировали собрать с помощью церковных богослужений и треб, а также пожертвований от предприятий.
Немалые деньги требовались и для возведения церковного домика, вместо которого пока стоял строительный вагончик. Епархия запросила проект, выполненный специалистом, и община обратилась к Сергею Аркадьевичу Каграманову. Строить решили из дерева — на другой материал собранных средств не хватало, да и все труднее становилось их собирать — шел 1991 год. Вскоре «Протонбамтоннельстрой» пожертвовал деревянный сборный двухквартирный домик со скатной крышей.
«Сначала я разрезал барак пополам, а потом подумал, почему бы теперь при наличии средств не возвести две мощные, поставленные на фундамент стены с техническим подпольем, — вспоминает Сергей Аркадьевич. — Одним из видов пожертвований стали кирпичи и плиты, — вспоминает Сергей Аркадьевич. — Поскольку предоставления однородного материала гарантировано не было, стену выполнили из разного кирпича и покрыли белой штукатуркой. Позднее, по просьбе нынешнего настоятеля храма Покрова Пресвятой Богородицы протоиерея Павла Пиданова, храм приобрел другую окраску, было добавлено много декоративных элементов.
Перед освящением храма митрополитом Крутицким и Коломенским Ювеналием была благоустроена территория храма: устроили газон, место для автостоянки и сторожки. Церковный домик – ныне действующий храм Покрова Пресвятой Богородицы строили достаточно долго: помимо всего, требовалось провести коммуникации, расписать внутреннее пространство, вырезать иконостас. Для куполов было выбрано нитрит-титановое покрытие — этот материал дешевле, долговечнее и выглядит, как золото. Некоторые люди считают, что храм напоминает армяно-григорианскую архитектуру. Но именно такими были старейшие псковско-новгородские храмы, я внес лишь некоторые дополнительные элементы».
Церковь — молельный (крестильный) дом, как значилось здание в договоре подряда — взялось строить УС-620, возглавляемое тогда Александром Ивановичем Святоцким, стройка велась под руководством начальника «ОКС» А.В. Пичугина.