Точная дата постройки Петропавловской церкви неизвестна. Впервые она упоминается в завещании 1650 года Ивана Тихоновича Волевича. По утверждению историка и краеведа Л. Похилевича, Петропавловская церковь была построена Богданом Хмельницким. На рисунке Чигирина из летописи Самойла Величко можно увидеть небольшую церковь. Она была кирпичной, почти квадратной в плане, под высокой крышей, с высоким однокупольным завершением, увенчанным крестом. Имела два входа на южной и северной стенах, фасады украшали треугольные фронтоны. Рядом расположена деревянная колокольня. Архитектурный стиль церкви св. Петра и Павла напоминает Ильинскую церковь (1656 год) в родовом имении Хмельницкого в Субботове. Во времена турецких походов 1677 и 1678 годов Петропавловская церковь имела стратегическое значение, поскольку входила в число оборонных сооружений Чигирина. К храму вела дорожка от Верхнего замка. Церковь была уничтожена пожаром в 1678 году во время турецких походов на Чигирин. Рядом с аутентичными остатками в 2005-2007 годах построена новая церковь св. Петра и Павла, воссозданная по образцу той древней церкви.