Деревня Амельфино, ранее известная как Омельнево, в XVI веке принадлежала боярскому роду Белеутовых, а в 1530–1531 годах была передана Иосифо-Волоцкому монастырю. В 1762–1763 годах деревня перешла в государственное владение. В середине XIX века отдалённость деревень Амельфино, Лысцово, Ситниково и Шишкино от ближайшей приходской церкви побудила их жителей принять решение о строительстве собственного храма и образовании самостоятельного прихода. Инициатива прихожан получила поддержку митрополита Московского и Коломенского Филарета (Дроздова), который обратился с ходатайством к Святейшему синоду. 18 июня 1857 года синод издал указ, разрешающий строительство храма на средства прихожан.
Строительство храма продолжалось до 1861 года, когда состоялось его освящение. Имя архитектора проекта Никольской церкви неизвестно. Здание храма представляет собой кирпичную оштукатуренную постройку с белокаменными деталями, выполненную в стиле эклектики с элементами барокко, классицизма и псевдорусского стиля. Продольная композиция здания состоит из основного объёма, завершённого купольной ротондой, трапезной и колокольни с шатровым завершением.
Первоначально в храме имелся один придел — во имя Казанской иконы Божией Матери. Позднее был обустроен новый придел во имя Богоявления Господня на средства ткацкого фабриканта из села Амельфино Дмитрия Андреева. В 1890 году вокруг церкви была построена каменная ограда со Святыми вратами по проекту архитектора Сергея Бородина.
В советское время церковь была закрыта, здание сильно пострадало и находилось в запустении. От ограды сохранились Святые ворота, выстроенные в 1890 году по проекту С.И. Бородина в псевдорусском стиле.
После распада СССР в 2004 году храм был вновь открыт и начал восстанавливаться. С 2009 по 2020 год настоятелем храма был священник Алексий Кошелев. С 2020 года настоятелем храма является священник Игорь Николаевич Павлов.
В настоящее время Никольский храм в деревне Амельфино является действующим и относится к Волоколамскому благочинию Одинцовской епархии Русской Православной Церкви. Богослужения в храме совершаются регулярно в выходные и праздничные дни. При храме действует воскресная школа, ведётся духовно-просветительская деятельность.
