В числе святынь храма – старинный список Ахтырской иконы Божией Матери. История оригинала иконы восходит к XVIII в. 2 июля 1739 г. священник прежней, деревянной Покровской церкви Ахтырки Василий Данилов, проверяя качество новой косы на траве возле храма, увидел сияющую икону и с благоговением перенес ее в свой дом. «Здесь последовало несколько опытов чудесной силы, исходившей от сей иконы, – пишет свт. Филарет (Гумилевский, †1866). – Священник перенес икону в Покровский храм. В храме дивные исцеления разных больных текли обильным потоком от св. иконы, и слава ее распространилась». Проверив в 1743-1746 гг. случаи исцелений, Святейший Синод в 1751 г. благословил почитать икону чудотворной. «Было дивное событие с баронессой Фон-Вейдель и ее детьми, – прибавляет свт. Филарет. – В 1748 г. вдова Елизавета Богдановна, урожденная Пассек, искренне православная и набожная, по дороге в Петербург сильно занемогла в Ахтырке. Озабоченная участью юных детей своих, она усердно молилась в храме перед чудотворной иконой об исцелении ее болезни. Во сне является ей Божья Матерь (это было 2-го мая) и объявляет, что через 5 дней оставит она эту жизнь, почему должна готовиться к смерти, а имение раздать нищим. Больная напомнила Божьей Матери о детях (это были две малолетние дочери), которых она должна оставить в малолетстве и без пропитания. На это был следующий ответ: «О детях твоих не заботься – Я буду для них попечительницей». И повторено приказание раздать имение, дабы совершались молитвы. Больная объявила о виденном своему духовнику и другим лицам и через 5 дней действительно умерла. Вскоре после смерти матери обе малолетние ее дочери неожиданно были потребованы к Высочайшему двору, и там воспитанные впоследствии выданы были в замужество – одна за графа Чернышева, а другая за графа Панина». До нач. ХХ в. чудотворный образ пребывал в Покровском соборе. В 1994 г. храму передан старинный список Ахтырского образа, вывезенный после революции в США и пребывавший в Сан-Франциско (с 1978 г. находился у митрополита Харьковского и Богодуховского Никодима). В 2002 г. в память обретения 1-й Ахтырской иконы сооружена часовня, с 2003 г. с чтимым списком иконы в 3-й день после дня Св. Троицы совершается крестный ход к Ахтырскому монастырю.