Первое упоминание о деревянной церкви в честь святителя Николая в Ныробе относится к 1613 году. Согласно историческим данным, в этом году в окрестностях деревни Ныробка была явлена икона святителя Николая Чудотворца, что послужило основанием для строительства храма. Впоследствии, в 1619 году, чердынский воевода Гаврила Лодыгин сообщал царю Михаилу Фёдоровичу о пожаре, уничтожившем эту церковь двумя годами ранее. В 1622 году царь распорядился восстановить храм.
В течение XVII века в Ныробе последовательно существовали четыре деревянные церкви во имя Николая Чудотворца. Несмотря на их разрушение в результате пожаров, посвящение каждого нового храма оставалось неизменным, что подчёркивает особое почитание святителя Николая среди прихожан.
Каменная Никольская церковь была заложена в 1704 году и освящена в январе 1705 года. Точная дата освящения известна благодаря фресковой записи 1725 года на откосе арки, соединяющей четверик храма с трапезной. Однако имена заказчика и строителей храма в этой записи не указаны.
Архитектурно храм представляет собой бесстолпное одноапсидное пятиглавое сооружение, характерное для Прикамья конца XVII — начала XVIII веков. Он сложен из большемерного кирпича и перекрыт сомкнутым сводом с неглубокими нишами в виде крестов с голгофами. К основному объёму примыкает обширная сводчатая трапезная с распалубками над окнами. Первоначально храм был холодным, то есть не отапливался.
В 1736 году, на месте сгоревшего в 1729 году деревянного Никольского храма, была построена тёплая Богоявленская церковь. У её северной стены перед иконостасом была устроена ниша с гробницей Михаила Никитича Романова, дяди царя Михаила Фёдоровича, который скончался в Ныробе в 1602 году. Примерно в то же время была возведена и колокольня, расположенная между каменными храмами с небольшим смещением к югу. Колокольня была разобрана в 1934 году.
В 1710 году над ямой-темницей Михаила Никитича была выстроена деревянная часовня, которая в 1793 году была заменена на каменную по указу императрицы Екатерины II. В 1913 году, к 300-летию дома Романовых, часовня была отреставрирована, вокруг неё установлена ограда с мемориальными досками и обустроен сквер.
В 1930-х годах храм был закрыт, колокольня и часовня разрушены, а яма-темница засыпана. В здании церкви размещались различные учреждения, включая кузницу и узел связи. В 1952 году начались работы по частичной консервации и восстановлению храма как памятника архитектуры.
В 1991 году Никольская церковь была возвращена верующим. В 1998 году яма-темница была расчищена, а в 2012 году над ней восстановлена каменная часовня в первоначальном виде. В ходе реставрационных работ храму были возвращены крыльцо и железная кровля.
