Первое упоминание о каменной Никольской церкви на этом месте относится к 1371 году. Название «со Усохи» связано с расположением храма рядом с высохшим болотом или руслом пересохшей речки, что отражено в летописях того времени. Церковь являлась главным храмом Опочского конца Пскова, выполняя не только религиозные функции, но и служа местом собраний кончанского вече, хранения ценностей и оружия.
В 1535—1536 годах обветшавший храм XIV века был разобран, и на его месте возведена новая каменная церковь, сохранившаяся до наших дней. Согласно летописи, «свершена бысть церковь святыи Никола со Усохи и освяща ю месяца декабря в 6 день». Новый храм отличался внушительными размерами, уступая в Пскове лишь Троицкому собору. Купола церкви были украшены темно-зеленой поливной черепицей.
В ходе своей истории храм подвергался различным изменениям и реставрациям. В конце XVII века первоначальное восьмискатное покрытие основного объема храма и его придела было заменено на четырехскатное. Тогда же были перекрыты сводами боковые притворы, с западной стороны пристроено новое каменное крыльцо, а окна подверглись переделке.
В 1780 году была разобрана двухпролётная звонница, и рядом с церковью, у юго-восточной стороны, построена новая колокольня. У южной апсиды была возведена часовня, полностью скрывшая древнюю. В 1878—1879 годах проведены капитальные ремонтные работы, в ходе которых расширены окна, надстроен деревянный верх колокольни и подняты полы.
Во время Великой Отечественной войны, в период 1941—1944 годов, церковь значительно пострадала. После войны были проведены реставрационные работы, направленные на восстановление первоначального облика храма. В результате этих работ были восстановлены многие архитектурные элементы, включая звонницу.
В 2019 году храм Николая Чудотворца со Усохи был включен в список объектов всемирного наследия ЮНЕСКО как часть объекта «Храмы псковской архитектурной школы».
