Он находится в юрисдикции Московского патриархата Русской Православной Церкви и внесён в государственный регистр памятников культуры Эстонии.
История храма восходит к XI веку, когда на территории современного Таллина существовало подворье новгородских купцов. Первоначально церковь располагалась на Брокусовой горе (ныне улица Сулевимяги). В результате пожара 1433 года подворье и храм были уничтожены, и к 1437 году церковь была перенесена на новое место — улицу Вене, где она находится и по сей день. В течение веков храм неоднократно подвергался разрушениям и восстановлению.
В 1542 году церковь была временно превращена в городской лазарет, а в годы Ливонской войны (1557–1582) была закрыта. После восстановления храм испытывал нехватку средств и нуждался в ремонте. В 1599 году царь Борис Годунов пожертвовал серебряный подсвечник, часть которого сохранилась до наших дней. В 1686 году по указу царей Иоанна и Петра Алексеевичей был изготовлен новый иконостас, и 1 мая 1688 года состоялось освящение обновлённого храма. В период Северной войны (1700–1721) церковь вновь была закрыта и использовалась как лазарет. После взятия города русскими войсками храм был открыт и стал приходским.
К концу XVIII века здание церкви пришло в ветхость. В 1796 году прихожане обратились к митрополиту Санкт-Петербургскому и Новгородскому Гавриилу с просьбой о разрешении на строительство нового храма. В 1804 году император Александр I посетил Ревель (ныне Таллин), и староста Никольской церкви Парфений Чесноев обратился к нему с прошением о выделении средств на строительство. В 1822 году началось строительство нового здания по проекту архитектора Луиджи Руска, переработанному губернским архитектором Шаттеном. 25 июня 1822 года состоялась закладка храма, а 14 августа 1827 года — его освящение.
Архитектурно храм представляет собой квадратное в плане здание с главным и боковыми фасадами, украшенными портиками ионического ордера. Главный фасад имеет четыре колонны, боковые — пилястры. Большой купол покоится на барабане с окнами, а над углами главного фасада возвышаются две квадратные звонницы с дорическими пилястрами. Храм является первым купольным сооружением в Старом Таллине и ярким примером классицизма в архитектуре города.
Внутреннее убранство храма включает иконостас главного придела, выполненный в период строительства нового здания, и иконостас южного придела, перенесённый из старого храма. Наиболее древней иконой является образ Спасителя работы псковских мастеров. В северном приделе установлен иконостас, вместо Царских врат которого находится икона святителя Николая. Звонница храма включает колокола, самый старый из которых отлит в 1642 году. По преданию, под амвоном главного алтаря покоятся мощи святителя Арсения (Мацеевича), митрополита Ростовского, сосланного в Ревель императрицей Екатериной II.
