Первым священником храма стал А. П. Троицкий.До этого момента жители Виловатово и близлежащих околодков состояли в приходе села Малый Сундырь, но после возведения церкви были приписаны к новому Никольскому приходу.
В 1886 году при церкви была открыта церковно-приходская школа, а в 1889 году — земское женское училище. К 1909 году в церковном приходе села Виловатово числилось 17 дворов русских и 613 дворов марийских общин из близлежащих деревень, таких как Малый Паратмар, Виловатый Враг, Другой Яктерля, Средний Паратмар, Большой Паратмар и Горная Купланга.
В 1938 году, в период антирелигиозной политики советской власти, Никольская церковь была закрыта, а в 1965 году здание разобрано для использования материалов в хозяйственных нуждах колхоза «Сила».
В 2000 году на базе молитвенного дома началось восстановление храма. В сентябре 2006 года церковь была освящена архиепископом Йошкар-Олинским и Марийским Иоанном.