На сегодняшний день Петропавловская церковь является самой старой действующей церковью в Полевском районе.

С первых лет существования Полевского завода рабочие ходатайствовали о строительстве храма. В 1731 году в Полевском заводе была построена деревянная церковь, которая прослужила около 40 лет. В 1786 году был заложен новый каменный храм в честь апостолов Петра и Павла.

В сентябре 1793 году освятили главный храм во имя святых апостолов Петра и Павла и приделы — во имя великого князя Александра Невского и во имя великомученицы Екатерины.

Во второй четверти XIX века храм был расширен, проект реконструкции выполнил известный уральских зодчий Малахов. 

В 1930-е годы началось повсеместное закрытие храмов. Полевской храм один из немногих продолжался до 1941 года.

В 1941 году в здании храма был размещен цех завода «Красный металлист». С 1965 года здесь размещался автовокзал. В 1992 году здание храма было официально передано верующим.