Храм Святителя Николая Чудотворца в Софии был заложен 2 (15) сентября 1907 года на участке, предоставленном городскими властями в 1882 году на месте бывшей рыночной мечети. Строительство велось по проекту академика архитектуры Михаила Преображенского в стиле московского церковного зодчества XVII века. Руководство строительными работами осуществлял архитектор А.Н. Смирнов. Основные строительные работы завершились к 1911 году, после чего в течение двух лет проводилась внутренняя отделка и роспись храма под руководством профессора Варшавского политехнического института В.Т. Перминова.
Освящение храма состоялось 11 (24) ноября 1914 года. Чин освящения совершил митрополит Доростольский и Червенский Василий (Михайлов) в сослужении членов Синода Болгарской Церкви и российского духовенства. С 1907 по 1934 год храм выполнял функции русской посольской церкви. В октябре 1915 года, после вступления Болгарии в Первую мировую войну на стороне Центральных держав, богослужения в храме прекратились в связи с эвакуацией российского дипломатического корпуса и духовенства.
В 1920-1923 годах храм находился в ведении русской дипломатической миссии правительства генерала А.И. Деникина. 15 сентября 1934 года церковь была передана болгарскому государству, а 18 декабря того же года перешла в ведение Софийской митрополии Болгарской Православной Церкви. В июне 1946 года храм был возвращен русской общине, а 28 декабря 1946 года, после реставрации, передан в ведение архиепископа Серафима (Соболева). С ноября 1952 года храм имеет статус подворья Московского Патриархата.
Архитектурное решение храма представляет собой бесстолпный четверик с примыкающими алтарными и боковыми помещениями. Центральный барабан купола завершается шатром, покрытым поливной черепицей, увенчанным золоченой главкой с крестом. Четыре декоративные главки расположены вокруг центрального шатра. Фасад украшен широким фризом из разноцветных изразцов и наличниками окон из белого камня. Внутренняя роспись выполнена в традиционном русском стиле темперными красками в матовых тонах.
В крипте храма находится гробница архиепископа Серафима (Соболева), управлявшего русскими приходами в Болгарии с 1921 по 1950 год. Иконостас храма выполнен из майолики в Санкт-Петербурге, на нем размещены копии икон работы В.М. Васнецова из Владимирского собора в Киеве. Колокола храма были подарены императором Николаем II.