4 ноября 1996 года, в праздник Казанской иконы Божией Матери, состоялся молебен и освящение места под строительство храма. Архитектурный проект был выполнен в новгородском стиле, характеризующемся строгой и лаконичной эстетикой. Однако в конце 1990-х годов, вследствие финансовых трудностей, строительство было приостановлено. В 1999 году недостроенное здание было передано Владивостокской епархии Русской Православной Церкви.
С 2000 года, при поддержке администрации Владивостока, Первомайского района, ряда рыболовецких компаний и предпринимателей, строительство храма было возобновлено. Золочёные купола были доставлены из города Задонска, а звонница оснащена восемью колоколами, самый крупный из которых весит 250 кг. Храм был освящён малым чином и получил статус мемориального памятника всем рыбакам, погибшим в море.
19 декабря 2003 года, в день памяти святителя Николая Чудотворца, в храме состоялась первая Божественная литургия. Накануне праздника в храм было установлено алтарное паникадило, подаренное рыбаками. В 2006 году, в связи с прибытием в Приморье честных мощей святителя Николая, было совершено Великое освящение храма. Торжественная церемония состоялась 23 сентября 2006 года, при этом ковчежец с мощами святителя Николая Чудотворца находился в центре храма под сенью из цветов.
