Каменная одноглавая церковь в русском стиле была построена в 1853 году на городском кладбище. Она служила часовней во время отпеваний и была приписана к Вознесенской церкви, которая впоследствии была утрачена. В архивных записях указано, что «план и фасад каменной часовни, построенной на отведённом кладбище при городе Воскресенске, рассмотренный и одобренный в общем присутствии Московской Губернской строительной комиссии 21 сентября 1853 года и утверждённый Епархиальным начальством 12 января 1854 года».
В 1930-х годах, во время гонений на Церковь, храм был закрыт и осквернён: в его помещении находилась лаборатория для контроля качества воды. С марта 1953 года до 1992 года здание храма использовалось под морг.
В конце марта 2006 года церковь Николая Чудотворца в Истре была признана Министерством культуры Российской Федерации вновь найденным памятником архитектуры. 2 сентября 2011 года муниципалитетом города Истра храм был передан в безвозмездное временное пользование Русской Православной Церкви. 22 октября того же года прошла первая за последние 80 лет Божественная литургия, которую совершил благочинный церквей Истринского округа.
Архитектурно храм представляет собой каменное одноглавое здание в псевдорусском стиле. Его фасады украшены элементами, характерными для русского зодчества XIX века, что придаёт зданию особую выразительность и гармоничность.
В настоящее время Никольский храм продолжает свою деятельность, являясь важным духовным центром для жителей Истры и окрестностей. При храме действует воскресная школа, проводятся регулярные богослужения и социальные мероприятия.
