Первые упоминания о церкви в Мансурово относятся к 1623–1625 годам, когда село принадлежало роду Голохвастовых. В этот период была возведена деревянная церковь. Впоследствии село неоднократно меняло владельцев. В 1754 году Мансурово перешло во владение Марии Васильевны Олсуфьевой, вдовы генерала Адама Васильевича Олсуфьева. В 1791 году по её инициативе была построена новая деревянная церковь во имя святителя Николая Чудотворца. Храм был возведён на возвышении между сёлами Петрово и Мансурово, что делало его одинаково доступным для жителей обоих населённых пунктов.
В 1820 году новая владелица имения, Елизавета Сергеевна Свиньина, инициировала строительство каменной колокольни по проекту архитектора Балашова. В 1841 году усадьба перешла к майору Петру Ивановичу Вырубову, который решил заменить обветшавшую деревянную церковь на каменную. Проект нового храма был разработан известным архитектором Николаем Ильичом Козловским. Строительство велось с 1853 по 1868 год. Новый храм получил трапезную с приделами во имя апостолов Петра и Павла и Похвалы Пресвятой Богородицы, а колокольня была увеличена в высоту. Освящение церкви состоялось в 1875 году, после завершения отделочных работ.
Архитектурно Никольский храм представляет собой кирпичное здание в стиле классицизма с элементами русско-византийского стиля. Храм имеет ротонду с куполом, поддерживаемым четырьмя столпами, и высокую колокольню. Фасады украшены пилястрами и арочными окнами. Внутреннее убранство отличалось богатым декором и иконостасом, выполненным в традициях русского церковного искусства XIX века.
В 1930-х годах, в период антирелигиозной политики советской власти, Никольский храм был закрыт. Здание использовалось под пионерский лагерь, затем как клуб и овощехранилище. В результате такого использования состояние церкви значительно ухудшилось.
В 1995 году храм был возвращён Русской Православной Церкви, и начались работы по его восстановлению. В июне 1997 года приступили к реконструкции: были отремонтированы стены, восстановлены своды алтарной части, приобретена медь для куполов. Осенью 1999 года на колокольню установили девять новых колоколов, изготовленных на Урале.
