Храм во имя святителя Николая Чудотворца в селе Каменноозерском был построен в период между 1849 и 1858 годами на средства, собранные местными жителями. Церковь возведена в эклектичном стиле, характерном для середины XIX века, с использованием типового проекта, дополненного декоративными элементами, такими как сдвоенные полуколонны по периметру здания. Храм освящен в 1858 году как однопрестольный, с главным престолом, посвященным святителю Николаю, архиепископу Мирликийскому.
В начале XX века приход храма насчитывал около 745 мужчин и 725 женщин, все они были православными и занимались земледелием. При храме действовала церковно-приходская школа, открытая в 1884 году. В 1922 году из церкви было изъято церковное серебро — 3 фунта 51 золотник (1,4 кг). В 1934 году власти запретили колокольный звон, а в 1938 году храм был закрыт. В советский период здание использовалось как Дом культуры, автостанция и склад, что привело к его значительному разрушению, включая утрату колокольни и купола.
В 2007 году началось восстановление храма по инициативе местного жителя, архитектора Андрея Бубенщикова, при поддержке общины. Первые богослужения возобновились в том же году. С 2018 года к восстановительным работам подключился Фонд святой Екатерины. На текущий момент храм остается действующим, хотя реставрационные работы продолжаются.
