Первоначально на месте современного храма находилась деревянная церковь, заложенная в 1777 году заводовладельцем Евдокимом Демидовым и освящённая в 1778 году. Позднее к ней был пристроен придел во имя апостолов Петра и Павла, освящённый в 1794 году. К концу XIX века деревянная церковь обветшала, и Оренбургская духовная консистория запретила проводить в ней богослужения.
Инициатором строительства нового каменного храма стал священник Алексей Краснов, исполнявший также обязанности благочинного округа. Строительство началось в 1890-х годах под руководством управляющего Кагинским заводом Ивана Иасафовича Татаринова, чья могила находится в ограде храма. Финансирование осуществлялось за счёт средств завода, выделенных с разрешения центрального заводоуправления в Москве. Позднее эти средства вычитались из заработной платы рабочих Кагинского завода по копейке с каждого заработанного рубля. Общая стоимость строительства составила 60 000 рублей.
Строительство центральной части храма было завершено в 1898 году, и 28 сентября того же года она была освящена с разрешения Преосвященнейшего Владимира, епископа Оренбургского и Уральского. Строительство приделов продолжалось, и они были освящены в 1903 году. В 1908 году внутреннее помещение церкви было оштукатурено, а в 1912 году выкрашено масляной краской светло-бирюзового цвета и оформлено росписями. Снаружи церковь была выкрашена масляной краской по кирпичу под цвет кирпича.
Архитектурный стиль храма относится к эклектике с элементами русского стиля. Здание построено из красного кирпича с использованием округлой формы кирпича. Полы выложены чугунными плитами квадратной формы. Храм имеет три престола: главный — в честь святителя Николая, правый — апостолов Петра и Павла, левый — апостола Иоанна Богослова. Ограда храма выполнена из кирпича с чугунной решёткой и включает в себя 40 каменных столбов, что символизирует сакральное значение числа 40 в православной традиции. Высота колокольни и длина храма также составляют 40 метров. Храм отапливался четырьмя голландскими печами, что являлось техническим новшеством для того времени.
В 1933 году, в период антирелигиозной кампании, храм был закрыт, колокольня и купола разрушены, а священник арестован. Здание использовалось как читальня, сельский клуб, сарай и конюшня. В 1970-х годах здание храма стало Домом культуры. Иконы были закрашены, остались только те, что под потолком. Внутри были надстроены балки для второго этажа, где разместился краеведческий музей.