Каменный храм во имя святителя Николая Чудотворца в селе Романово был заложен в 1839 году и освящен в 1845 году. Здание выполнено в стиле классицизма с характерными торжественными архитектурными формами. В 1890 году стены и своды храма были расписаны иконописцем В.И. Звездиным.
Село Романово возникло в начале XVII века у места впадения реки Ляли в реку Сосьва. Первыми поселенцами, согласно местному преданию, были беглые крестьяне. В конце XVII века сюда прибыли сосланные стрельцы после подавления бунта, которым было разрешено жениться на каторжанках.
В 1930-х годах храм был закрыт для богослужений. Настоятель - протоиерей Ардомон - был сослан в лагеря и расстрелян. Колокольня была разрушена, а в здании церкви разместили гараж. В послевоенный период существовали планы по взрыву храма, но они не были реализованы благодаря усилиям местных жителей.
В 2011 году храм был передан Русской Православной Церкви. Начались восстановительные работы, включавшие расчистку помещения от мусора, вывоз метрового слоя грунта, насыпанного в советский период для въезда техники. В ходе реставрации были обнаружены фрагменты первоначальных росписей конца XIX века.
В 2013 году близ храма был обретен родник, который местная община идентифицировала как источник святителя Николая Чудотворца. Вода из источника почитается верующими как имеющая благодатные свойства.