Храм Николая Чудотворца в селе Коса был построен в период между 1802 и 1845 годами. Архитектурный стиль здания относится к классицизму. Церковь является двухпридельной: главный престол освящен в честь святителя Николая Чудотворца, боковые приделы — в честь Владимирской иконы Божией Матери и пророка Илии.
Здание храма выполнено из кирпича. Основной объем представляет собой массивный четверик с пилястровыми портиками на боковых фасадах, соединенный с колокольней через трапезную часть. Завершается центральный объем главкой на купольном своде. Декор фасадов выдержан в традициях классицизма.
В 1930 году храм был закрыт советскими властями. В последующие десятилетия здание использовалось для хозяйственных нужд, а к 1980-м годам оказалось заброшенным. В 1990 году церковь была возвращена верующим. С 2004 года в храме проводятся ремонтные работы.
Исторические документы свидетельствуют, что на месте каменного храма могла существовать более ранняя церковь, построенная не позже конца XVI - начала XVII веков. Однако точных данных о первоначальном храме не сохранилось.
В клировых ведомостях XIX века храм упоминается как центр приходской жизни для окрестных селений. При церкви действовала церковно-приходская школа. В архитектурном отношении храм представляет собой характерный пример сельского церковного зодчества Урала первой половины XIX века.