Согласно сохранившейся надписи на белокаменном блоке южного портала, строительство храма было завершено в 1552 году. Возведение церкви было связано с успешным взятием Казани войсками Ивана IV Грозного, который, по преданию, повелел построить храм в честь этой победы.
Архитектурно храм представляет собой шатровую церковь, характерную для русского зодчества XVI века. Основной объём здания состоит из четверика, переходящего в восьмерик, увенчанный шатром. Такая композиция отражает традиции деревянного храмового строительства, перенесённые в камень. Фасады храма украшены декоративными элементами, выполненными из кирпича, что придаёт зданию выразительность и монументальность.
В XVII веке храм входил в состав Покровского мужского монастыря, основанного иеромонахом Пафнутием в первой половине XVI века. В 1552 году Иван Грозный даровал монастырю жалованную грамоту, подтверждающую его статус и владения. Впоследствии, в середине XVII века, на территории монастыря была построена каменная Покровская церковь, заменившая прежнюю деревянную.
В XVIII веке, вследствие упадка соляного промысла, монастырь пришёл в упадок и был упразднён в 1783 году. Однако Никольская церковь продолжала функционировать как приходской храм, обеспечивая духовное окормление местного населения.
После событий 1917 года храм был закрыт, и его здание использовалось для различных хозяйственных нужд. В советский период в здании церкви размещались цеха молокозавода, затем жилые помещения, а позднее — запасники Балахнинского краеведческого музея. В результате такого использования значительная часть внутреннего убранства и декоративных элементов была утрачена или повреждена.
В 2008 году здание храма было возвращено Русской Православной Церкви. 19 декабря того же года в восстановленном храме состоялась первая Божественная литургия. С этого момента начались работы по реставрации и восстановлению храма, включая воссоздание утраченных элементов и обновление интерьера.
