Улица названа по церкви Покрова Божьей матери, или Покрова в Садех (у великокняжеских садов), впервые упомянутой в 1488 г. и находившейся в начале Маросейки, у на месте дома № 2 (Маросейка до конца XVII в. не выделялась в особую улицу). Церковь — сначала собор Покровского великокняжеского монастыря, по ликвидации монастыря приходская церковь, была снесена около 1778 года при организации усадьбы Разумовских. В XVIII в., наоборот, Маросейкой стали называть улицу вплоть до Покровских ворот, а Покровкой — только улицу в Земляном городе; и только в XIX в. границей между Маросейкой и Покровкой стал считаться Армянский переулок.
    В 1940 году Покровка была переименована в улицу Чернышевского, чтобы увековечить память выдающегося русского писателя, которого советские историки рассматривали в качестве вдохновителя отечественных революционных движений XIX века. На площади Покровских Ворот, через которую проходит улица, был поставлен памятник Н. Г. Чернышевскому.
    В 1992 году, на волне возвращения центральным улицам Москвы их дореволюционных названий, улица Чернышевского была переименована в Покровку.
    Улица была, в сущности, продолжением Ильинки за Ильинскими воротами и возникла вдоль дороги Хомутовки (к великокняжеским бортям у села Хомутова на Клязьме, на территории нынешнего города Щелково). Вплоть до XVI в. на месте Покровки был лес, через который проходила дорога; у начала дороги был построен Покровский великокняжеский монастырь. В XVI в. Покровка застроилась слободами, однако она осваивается медленнее, чем западная часть Москвы, и за Покровскими воротами еще простиралась полусельская местность с дорогой Хомутовкой. В XVII в. по Покровке стала проходить «царская дорога», по которой царь ездил в свои села Покровское-Рубцово, Преображенское и Измайловское. Как результат на Покровке появились дома знати. В 1633 г. указом царя Михаила Федоровича был замощен бревнами отрезок улицы в Земляном городе (в Белом городе были деревянные мостовые уже в предыдущем столетии). Деньги на устройство мостовых взимали с дворов и лавок, расположенных на улице.
    У Покровских ворот текла речка Рачка, образовывавшая непролазную грязь, особенно весной; через нее был перекинут деревянный мостик. На берегах стояла церковь Троицы на Грязех (впервые упомянутая в 1547 как церковь Василия Кесарийского). В 1741 г. разлив этого ручья разрушил церковь Троицы, после чего архитектор Д. В. Ухтомский спроектировал заключение ее в трубу, что и было сделано в 1759 году. Нынешнее здание церкви построено в 1861 г. архитектором М. Д. Быковским в стиле ренессанс; при Советской власти церковь в целом сохранилась, но были снесены ротонда с куполом и колокольня.
    За Покровскими воротами в ХVII веке простирались слободы: Барашевская (барашей — слуг, возивших за царем и раскладывавших походный шатер), Садовая (садовников) и Казенная (подведомственная Приказу Большой казны и обслуживавшая Казенный двор, где хранились царские ценности). В Барашевской слободе были две церкви — Воскресения и Введения (в Барашевском переулке), в конце улицы, у самых ворот Земляного города, стояла церковь Усекновения главы Иоанна Предтечи, что в Казенной слободе.
    В конце XVIII в. Покровка была замощена булыжником.
    В 1797 г. у снесенных Покровских ворот, по приказу Павла I Василием Стасовым была построена двухэтажная гостиница (д. 17), в перестроенном виде сохранившаяся до наших дней. По первоначальному проекту со стороны Покровки она имела шестиколонный портик, придававший постройке строгость и торжественность; впоследствии, однако, портик был уничтожен.
    Автор 1838 г. отмечает на Покровке большое количество каретных, хлебных и овощных лавок. На Покровке, в доме № 9, на протяжении нескольких поколений, вплоть до революции, жили знаменитые каретники Арбатские, считавшиеся лучшими каретниками Москвы (упоминаются в комедиях Островского и очерках Салтыкова-Щедрина). После постройки в 1860-х гг Курского вокзала, Покровка стала связывать центр Москвы с этим вокзалом, и ее торговое значение еще более возросло.
    Как указывалось, в 1936 г. была снесена церковь Успения; ныне на ее месте небольшой сквер. В 1938 г. была снесена малоэтажная застройка с правой стороны Покровских ворот, перед Апраксиным дворцом (включая интересный ампирный особняк 1816 г. с мезонином) и на ее месте образован сквер[4]. В сквере поставлен памятник «революционному демократу» Чернышевскому, в честь которого и переименовали улицу.
    Снесен был и храм Усекновения главы Иоанна Предтечи в Казенной слободе — от него осталась только колокольня, поныне возвышающаяся на углу с Земляным валом. На его месте был построен жилой дом с магазином.