Церковь Покрова на Козлене перестраивалась много раз, еще в первоначальном, деревянном своем состоянии. В 1612 году ее уже сожгли «литовские и воровские люди» во время «вологодского раззорения». В 1626 году церковь отстроили вновь, а в 1678, в виду крайней его ветхости, здание разобрали. В 1682 году снова построили, а в 1710 году «всеградским даянием от пожарного времени и от всяких бед защищания» возвели уже каменный храм во имя Пресвятой Богородицы Неопалимая Купина. Существует устное предание, что образу Богородицы, во время своих посещений Вологды, приходил поклониться Петр I.

В 1730 году непосредственно к холодной церкви был пристроен каменный теплый храм и сооружена звонница.

Церковь Покрова на Козлене близка по архитектуре к церкви Иоанна Предтечи в Рощенье и так же, как она, славилась фресками, тоже расписанными ярославскими мастерами. К сожалению, от фресок ничего не осталось. В 1930 году и сама церковь была закрыта.

В советское время здание использовалось как областной сборный пункт для призывников в армию.

С 1994 года церковь вновь стала действующей.