Строительство каменного храма началось в 1808 году по инициативе заводчика Ивана Родионовича Баташева на территории Верхне-Железницкого завода Ардатовского уезда Нижегородской губернии. Храм был предназначен для жителей проволочной фабрики и деревни Ляпуховки. Строительство завершилось в 1811 году. Храм был трёхпрестольным: главный престол освящён в честь святителя Николая Чудотворца, приделы — в честь преподобного Серафима Саровского и иконы Божией Матери «Знамение». При храме действовала церковно-приходская школа в деревне Проволочное. По данным на 1916 год, в приходе числилось 1805 мужчин и 1817 женщин.
В октябре 1937 года храм был закрыт, и его имущество подверглось разграблению. Иконы и церковная утварь были вынесены, окна выбиты, чугунная ограда снесена и разобрана. В последующие десятилетия здание храма оставалось заброшенным и не использовалось.
23 июня 1991 года Вильский поселковый совет принял решение о восстановлении храма как архитектурного памятника. В 1993 году начались работы по очистке территории и вывозу мусора. В 1995 году храм был передан в ведение Московской патриархии. 25 октября 1995 года викарий Нижегородской епархии епископ Иерофей освятил престол в честь святителя Николая Чудотворца и совершил первую Божественную литургию.
Архитектурно храм представляет собой каменное здание, выполненное в традиционном русском стиле. Фасады украшены декоративными элементами, отражающими каноны православного храмового строительства. Внутреннее убранство храма соответствует православным традициям, включая иконостас и другие элементы церковного интерьера.
