Николо-Тихвинский соборный храм в Саратове был возведен в рамках «Программы строительства 20 православных храмов в городе Саратове», реализованной по благословению Саратовской митрополии. Строительство началось 11 сентября 2016 года, когда благочинный Всехсвятского округа совершил чин основания храма. Здание возводилось на средства благотворителей, а его архитектурный проект основан на исторических чертежах двух разрушенных в советский период саратовских храмов — Никольской церкви Крестовоздвиженского женского монастыря и Никольского храма «на горах».
Оба прототипа были построены в начале XX века по проекту архитектора Ю.Н. Терликова в византийском стиле. Никольская церковь Крестовоздвиженского монастыря, сооруженная в 1903 году на средства купчихи Анны Семидетновой, была уничтожена в 1930-е годы вместе с монастырским комплексом. Новый храм воспроизводит основные архитектурные формы этих утраченных сооружений, с адаптацией к современным строительным технологиям. Отличительной особенностью стал фасад с открытой кирпичной кладкой, без штукатурного покрытия.
25 ноября 2018 года состоялось освящение крестов и куполов строящегося храма. 5 января 2020 года был совершен чин положения антиминса и отслужена первая Божественная литургия. Великое освящение храма в честь Тихвинской иконы Божией Матери совершил 9 июля 2020 года митрополит Саратовский и Вольский Лонгин. 31 октября 2020 года были освящены колокола храма.
1 июня 2021 года указом митрополита Саратовского и Вольского Игнатия храм получил статус Архиерейского подворья. 11 октября 2021 года произошло переименование в Николо-Тихвинский соборный храм. Храм имеет два престола: главный — в честь Тихвинской иконы Божией Матери, и придельный — во имя святителя Николая, архиепископа Мир Ликийских.
Среди святынь храма особо отмечается икона Божией Матери «Взыскание погибших», пожертвованная прихожанкой в память о погибшем сыне. Богослужения совершаются по пятницам, субботам, воскресеньям и в дни великих праздников. Архитектурное решение храма сочетает исторические формы с современными строительными технологиями, что сделало его заметным элементом городской среды Саратова.