История храма начинается с существования в селе Петровском деревянной церкви во имя Преображения Господня. В 1843 году, в связи с её обветшанием, жители села обратились к епископу Кавказскому Иеремии с просьбой о строительстве новой каменной церкви. По получении храмозданной грамоты начался сбор пожертвований, что позволило приступить к строительству.
К середине 1850 года был построен новый пятикупольный храм из штучного камня, завезённого из села Бурлацкого Благодарненского уезда. Строительство осуществлялось под руководством ставропольского подрядчика Дмитрия Соннова. Храм был освящён в ноябре 1850 года в честь святителя Николая Чудотворца, с приделами во имя святых апостолов Петра и Павла. Стоимость строительства составила 100 тысяч рублей серебром, а вызолоченный иконостас с многочисленными иконами обошёлся в 30 тысяч рублей серебром. Большинство икон были написаны ставропольским художником Евгением Беляевым. Губернский архитектор Григорий Леонтьевич Ткаченко освидетельствовал храм, не найдя нарушений в строительстве.
В 1851 году храм был официально освящён. По данным того времени, в селе насчитывалось 1170 дворов с 1186 домами. Храм имел два престола: в честь святителя Николая Чудотворца и святых апостолов Петра и Павла. При храме функционировали две церковно-приходские школы: мужская и женская. В распоряжении причта находилось 132 десятины земли, преимущественно пригодной для яровых посевов. Капиталы причта составляли 2300 рублей.
В 1937 году началось разрушение храма. Одну часть церкви разрушили до войны; во время войны в уцелевшей части хранили хлеб, а служба проходила в сторожке, которая была снесена в 1970-е годы. После войны храм был полностью разрушен.
