Строительство храма было осуществлено в период с 1839 по 1843 годы на средства местного общества, и общая стоимость строительства составила 40 000 рублей.Главный престол храма освящен в честь святителя Николая Чудотворца, а придельный — в честь Казанской иконы Божией Матери.
Село Московское было основано в 1826 году переселенцами из внутренних губерний России. Необходимость в строительстве храма возникла в связи с увеличением численности населения и потребностью в духовном окормлении жителей.
Архитектурно храм представляет собой крестово-купольное сооружение. Интерьер разделен столбами на три продольные части — нефы, которые соединяются арками, поддерживающими купол. Внутреннее убранство украшено монументальной живописью, включающей сцены из жизни Христа, Богородицы и святых, такие как «Встреча у золотых ворот», «Обручение», «Благовещение» и «Встреча Марии и Елизаветы». При храме была организована церковно-приходская школа, что способствовало образовательному развитию села.
Среди святынь храма особое место занимают иконы афонского письма: Иверская икона Пресвятой Богородицы и икона святого Пантелеимона Целителя, написанные в 1883 году в русском православном скиту апостола Андрея Первозванного на Святой горе Афон. Другими почитаемыми иконами являются «Млекопитательница», «Живоносный источник», икона Феодосия Углического, а также икона и ковчежец с частицей мощей благоверных князей Петра и Февронии Муромских. Особо почитается икона святителя Николая, которая пережила пожар и постепенно восстанавливает свой облик.
После революции 1917 года настоятелем храма был отец Михаил Барыкинский, который принимал исповедь у приговоренных к казни белогвардейцами Миланьи Польшаковой и Никиты Смолякова. Впоследствии он сам был расстрелян. В 1936 году, в результате антирелигиозной пропаганды, число верующих сократилось, и храм был закрыт. Иконостас и деревянные скульптуры были утрачены, а здание использовалось как зернохранилище, что привело к потере его первоначального облика.
Во время Великой Отечественной войны, в период оккупации, богослужения в храме были возобновлены и с тех пор не прекращались. После войны, на пожертвования жителей села, был проведен ремонт здания. В 2016 году храм был реконструирован, что позволило восстановить его архитектурный облик и внутреннее убранство.
