10 июня 1909 года Общество стрельнинских рыбаков обратилось в Стрельнинское дворцовое правление с прошением о содействии в строительстве часовни во имя святителя Николая на берегу Пристанской улицы. Великий князь Дмитрий Константинович поддержал эту инициативу, и был объявлен конкурс на лучший проект часовни, в котором приняли участие около десяти авторов. Победителем конкурса стал архитектор Дмитрий Дмитриевич Зайцев, предложивший проект кирпичной часовни в неорусском стиле.
В декабре 1909 года, после посещения Торгового дома Гвардейского экономического общества на Большой Конюшенной улице в Санкт-Петербурге, построенного с использованием монолитного железобетона, великий князь Дмитрий Константинович принял решение применить аналогичную технологию при строительстве часовни в Стрельне. Для реализации этого замысла был приглашён инженер В. Шерр, который в июле 1910 года разработал исполнительный чертёж железобетонной часовни на основе первоначального проекта Зайцева.
Строительство часовни началось в 1910 году и завершилось в 1913 году. Здание представляет собой небольшую восьмигранную постройку с пилястрами и окнами, стилизованными под корабельные иллюминаторы. Толщина стен, свода и барабана была уменьшена более чем вдвое по сравнению с традиционными кирпичными конструкциями, что позволило снизить нагрузку на фундамент и предотвратить возможное сползание здания, учитывая его расположение между Пристанской улицей и склоном Портового канала.
В 1932 году, в период антирелигиозной политики советской власти, часовня была закрыта и использовалась под складские нужды. В 1995 году, когда впервые отмечался День Стрельны, часовня была вновь освящена.
