Первоначально на месте современного храма в 1701 году была возведена часовня, служившая местом молитвы для местных жителей и путешественников, пересекавших Байкал. Впоследствии, в 1709 году, была основана ещё одна часовня, в которой находилась икона святителя Николая. Со временем стало традицией доставлять эту икону в Посольский монастырь весной, летом — по Забайкалью, а зимой — возвращать в Большое Голоустное.
В 1867 году на средства ясачного инородца Василия Степановича Белозерцева из второго Ашехабатского рода была построена деревянная церковь во имя святителя Николая Чудотворца. Освящение храма состоялось 5 февраля 1867 года будущим архиепископом Иркутским Вениамином. В день освящения по льду Байкала была принесена чудотворная икона святителя Николая из Посольского монастыря. На церемонию собрались представители различных инородческих ведомств, включая главного тайшу Кудинских бурят.
В 1939 году, в период антирелигиозной кампании, храм был закрыт и разорён. Местные верующие сохранили некоторые иконы, включая древние образы святителя Николая. В течение более полувека здание храма использовалось как сельский клуб. В 1990-х годах началось восстановление храма, и иконы были возвращены на своё место.
Современный храм, построенный в 2004 году, представляет собой деревянное здание, выполненное в традиционном стиле с элементами сибирского зодчества. Рядом с храмом была построена часовня в формах, схожих с утраченной. Внутреннее убранство храма включает иконостас и настенную роспись, соответствующие канонам православной церкви.