Obecność duchowieństwa w Puchłach datuje księga poborowa z 1578 roku, zaś najwcześniejszy opis informacyjny o cerkwi zachował się w Księdze Metryk parafii rybołowskiej z lat 1752 - 1756. Bardziej dokładny opis pochodzi z roku 1773 i opisuje on pożar cerkwi, który miał miejsce w 1771 roku. Pożar strawił praktycznie całe wyposażenie cerkwi - ocalały jedynie ikony Bogurodzicy, jednak brak jest jednoznacznego określenia, które z nich były kontynuacją cudownego obrazu Ikony Opieki Matki Bożej w Puchłach. Nowa cerkiewka została wybudowana w miejscu spalonej w roku 1798, była nieduża i w niczym nie odbiegała od zwykłych chałup.
W 1852 roku cerkiew w Puchłach została rozbudowana, oprócz głównego ołtarza pw. Bogurodzicy urządzono w niej drugi ołtarz pw. Św. Grzegorza z Neocezarei. W 1864 roku rozpoczęto gruntowną przebudowę świątyni - dobudowano narteks i dzwonnicę oraz wzniesiono kopułę nad ołtarzem. Ponadto zbudowano nowy Ikonostas z 14 ikonami zamówionymi w Moskwie, a wnętrze cerkwi udekorowano arabeskami. Tak odbudowaną i upiększoną świątynię konsekrowano 3 listopada 1870 roku.