После сборки и освящения храм был посвящен святителю Николаю Чудотворцу.Деревянная конструкция, выполненная из липового дерева и объединенная с колокольней, служила местной общине до 1891 года.В 1893 году это здание было продано купцу Нечаеву и перевезено в хутор Подкущевский, где оно было переосвящено во имя святого великомученика Пантелеимона.
В 1891 году на каменном фундаменте была возведена новая кирпичная церковь. Ее размеры составляли 47 метров в длину, 23 метра в ширину, с высотой стен около 13 метров и колокольни — 21 метр. При храме была построена кирпичная сторожка. В том же году новая Николаевская церковь была освящена и стала центром духовной жизни села.
Богослужения в этом храме продолжались до 1936 года, когда церковь была закрыта и снесена. В августе 1938 года была ликвидирована и местная православная община. Во время немецкой оккупации в 1942 году богослужения возобновились в здании бывшей церковной сторожки, построенной в 1895 году, которая до войны использовалась как сельская школа. В феврале 1962 года местные власти приняли решение о снятии с регистрации религиозного общества в селе Новониколаевка, а здание молитвенного дома было передано школе для учебных нужд.
