В 1864 году в селе Нижняя Кармалка был официально учреждён православный приход. В том же году на средства местных жителей была возведена деревянная церковь, которая служила верующим на протяжении нескольких десятилетий. Однако к началу XX века деревянное здание обветшало и не удовлетворяло потребностям прихода, что обусловило решение о строительстве нового храма.
В период с 1902 по 1905 годы, по инициативе священника Николая Ивановича Фаворицкого и на средства прихожан, включавших как русских, так и чувашей, был построен новый каменный храм во имя святителя Николая Чудотворца. Проект храма разработал самарский архитектор Пётр Шаманский, известный своими работами в стиле эклектики с элементами русского зодчества. Архитектурно здание представляет собой однопрестольную церковь, выполненную в традициях русского стиля, характерного для начала XX века.
В советский период, когда проводилась политика секуляризации и многие религиозные учреждения подвергались закрытию или перепрофилированию, храм в селе Нижняя Кармалка продолжал функционировать. Однако в определённые периоды богослужения могли приостанавливаться, а здание использоваться в иных целях, что было характерно для многих храмов того времени.
В постсоветский период, с возрождением религиозной жизни в России, храм святителя Николая Чудотворца в селе Нижняя Кармалка вновь стал центром духовной жизни местного населения. Были проведены реставрационные работы, направленные на восстановление первоначального облика здания и его адаптацию для проведения регулярных богослужений. В настоящее время храм является действующим и продолжает служить местом молитвы и духовного наставления для прихожан.