Первое упоминание о селе Холм относится к 1708 году, когда в документах отмечается существование в нём деревянной церкви. Это свидетельствует о том, что к началу XVIII века поселение уже имело религиозное значение для местных жителей. В последующие десятилетия село Холм развивалось, и в начале XIX века, по инициативе княгини Дарьи Ивановны Уваровой, на месте старой деревянной была возведена новая каменная церковь во имя святителя Николая Чудотворца. Строительство каменного храма было завершено в 1802 году.
Княгиня Дарья Ивановна Уварова, урождённая Головина, была владелицей села Холм после 1708 года. Её сын, Фёдор Семёнович Уваров, герой Отечественной войны 1812 года, в память о матери возвёл в селе ещё один храм. Семья Уваровых внесла значительный вклад в развитие поселения, обустроив усадьбу и способствуя строительству религиозных сооружений.
В период Великой Отечественной войны поселение Холм-Жирковский подверглось значительным разрушениям. Сведения о судьбе каменного храма святителя Николая Чудотворца в этот период отсутствуют, однако известно, что многие религиозные сооружения в регионе были разрушены или повреждены.
В конце 1990-х годов, в период возрождения религиозной жизни в России, в посёлке Холм-Жирковский была построена новая деревянная церковь во имя святителя Николая Чудотворца. Строительство завершилось между 1997 и 2000 годами. Новый храм представляет собой деревянное здание с колокольней, выполненное в традиционном русском стиле.
В настоящее время храм святителя Николая Чудотворца в посёлке Холм-Жирковский является действующим приходским храмом.