An der Stelle des modernen Tempels wurden im 17. Jahrhundert zwei hölzerne Kirchen für die Waffenmacher errichtet. In den Jahren 1730 und 1734 entstand an ihrer Stelle eine neue große zweigeschossige Kirche. Als Gründer gilt der Sohn von Nikita Demidov, Akinfiy Demidov. Ursprünglich wurde die Kirche nach einem traditionellen Plan gebaut: im Osten-West-Verlauf lagen der Altar, der Hauptbau, die Sakristei und der Glockenturm. Am 3. Oktober 1730 stürzte jedoch der neu gebaute Glockenturm, der sich wahrscheinlich über der Demidov-Grablege befand, ein, wobei fünfzehn Menschen starben und neun verletzt wurden. Später wurde der Glockenturm separat auf der anderen Seite der Nikolai-Gasse, heute Waffenstraße, errichtet. Das Gebäude der Kirche hat eine rechteckige Form, ist stark verlängert und hat einen erhöhten Mittelteil. Die architektonische Komposition, die mehr an einen Palast als an einen Kultort erinnert, und die dekorative Ausstattung ordnen die Kirche dem Petersburger Barock des späten 17. und frühen 18. Jahrhunderts zu. Die vierseitige gewölbte Kuppel wird von einer prächtigen Laterne mit einer malerischen Kuppel gekrönt. Im unteren, beheizten Geschoss befanden sich die Altäre zu Ehren des heiligen Nikolaus von Myra und des Apostels Andreas, im oberen, unbeheizten, zu Ehren der Geburt Christi. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts entstand in der Kirche ein weiterer Altar, der dem heiligen Tikhon von Kaluga gewidmet war. Im Jahr 1734 wurde im ersten Stock der Kirche eine Kapelle-Grablege für die Mitglieder der Familie Demidov eingerichtet.

Der Glockenturm, der einst eine Uhr hatte, unterscheidet sich stilistisch von der Kirche. Er bewahrt das für die Glockentürme von Jaroslawl und Suzdals typischen Schema eines hohen, säulenartigen Achtecks auf einem quadratischen Sockel. Der Abschluss des Glockenturms besteht aus stufenweise abnehmenden Achtecken anstelle des gewohnten Zeltdachs. Im 19. Jahrhundert gab es im Glockenturm 13 Glocken, die größte wog über vier Tonnen. Eine metallene Galerie mit einer filigranen Gitterstruktur verband den Glockenturm mit dem zweiten Stock der Kirche und bestand bis 1779. In den 1770er und 1780er Jahren wurde das Gebäude repariert und umgebaut. Am 2. Mai 1779 brach in Zariza ein großer Brand aus, der die Nikolaus-Zariza-Kirche beschädigte, insbesondere das Dach, den oberen Tempel und die Galerie. Das Feuer verursachte Schäden an fast allen Gemeindemitgliedern, weshalb die Wiederherstellung mehrere Jahre in Anspruch nahm. Bis 1803 war die gesamte Kirche mit der Vorhalle bemalt. Neben den Demidovs gehörten zu den Wohltätern der Kirche auch Vertreter anderer bekannter Tulaer Familien, wie die Brüder Andrei und Ivan Rodionovich Batashov, die beim Wiederaufbau der Kirche nach dem Brand halfen. Auch die Waffenmacher Lyalins, Korotkovs, die Kaufleute Zverev, Belousov und andere trugen zur Kirche bei. Im Jahr 1862 wurde im oberen Tempel ein neuer Ikonostase anstelle des alten, der in einen schlechten Zustand geraten war, installiert. 2300 Rubel dafür spendete der Pfarrer der Kirche, Protopresbyter Ioann Myasnovsky. Im Jahr 1914 wurde entlang der Demidovstraße und der Nikolai-Gasse, die das Kirchenareal im Westen und Süden begrenzten, ein schmiedeeiserner Zaun auf einem weißen Steinsockel errichtet. An der Kirche gab es ein Asyl, in dem zu Beginn des 20. Jahrhunderts vier ältere Frauen lebten. Die Wohltätigkeitsanstalt der Nikolaus-Zariza-Kirche wurde bereits 1782 erwähnt. Die kirchliche Schule war seit 1894 an der Kirche tätig. Nach den Hauptaltären wurde die Kirche mal mal Nikolauskirche, mal Christgeburtkirche genannt, „die hinter dem Fluss Upoy“ oder „die in der Kasernenstadt“. Ende des 19., Anfang des 20. Jahrhunderts war ihr offizieller Name Christgeburtkirche, die auf der Waffenstraße lag. Im Volk wurde die Kirche jedoch Nikolaus-Zariza oder Nikolaus der Reiche genannt. In der sowjetischen regionalen Literatur der 1920er und frühen 1930er Jahre wurde die Kirche als Nikolaus der Kasernen bezeichnet. In einem Dokument von 1930 über die Nutzung der Kirche nach ihrer Schließung wurde sie aufgrund der Fassadenfarbe als Nikolaus der Grünen bezeichnet. Nach der Kirche erhielt die Nikolai-Gasse ihren Namen, die 1924 in Waffenstraße umbenannt wurde. Im Jahr 1924 wurde die Kirche in die Liste der Kirchen und Klöster der Tulaer Provinz aufgenommen, die beim Ministerium für Museen und Denkmalschutz des Volkskommissariats für Bildung registriert waren. Zum ersten Mal beschlossen die Tulaer Behörden 1930, die Kirche zu schließen. Das Gebäude sollte an die Osaviakhim zur Organisation eines Hauses für chemische Verteidigung übergeben werden. Doch die Gläubigen wandten sich an den WCIK, und das Präsidium dieser obersten Instanz hob die Entscheidung zur Schließung der Kirche auf. Die Nikolaus-Zariza-Kirche wurde nach einer erneuten Entscheidung am 13. August 1934 geschlossen. Danach kam es innerhalb von zwei Tagen zu einem offenen Raub der Kirche, der nur durch das verspätete Eingreifen der Polizei gestoppt wurde. In der Kirche waren zu verschiedenen Zeiten „Zagotzerno“ untergebracht, das das Gebäude als Getreidespeicher nutzte, das Ausbildungszentrum von Avtodor, Wohnungsdienste des Zarichensky Bezirks, das Lager der Versorgungsbasis des Tulaer Kantinenbetriebs. Ein Teil der Kirche wurde als Wohnraum genutzt. Zwei Familien lebten auch im unteren Geschoss des Glockenturms. Der Komplex der Nikolaus-Zariza-Kirche wurde 1960 gemäß dem Beschluss des Ministerrats der RSFSR als Denkmal von historischer und kultureller Bedeutung unter staatlichen Schutz gestellt. 1978 begann im Vorfeld der Olympiade die Restaurierung der Kirche ohne Projekt- und technische Dokumentation. Im Verlauf der Arbeiten verloren die Außenflächen der Wände die Reste der Stuckdekoration. Anfang der 1980er Jahre begannen Spezialisten des Moskauer Instituts „Spezialprojektrestaurierung“ mit der Entwicklung eines Wiederherstellungsprojekts für das Denkmal und untersuchten den Zustand der Wandmalerei. Doch das Projekt blieb unvollendet. Im Jahr 1995 wurde ein Restaurierungsprojekt für die Nikolaus-Zariza-Kirche entwickelt, an dem der Tulaer Architekt V. Klimenko, der Wladimirer Architekt V. Fomin, Ingenieure und Wissenschaftler der Tulaer Staatlichen Universität sowie Spezialisten aus Suzdals arbeiteten. Die ursprünglichen Zeichnungen und das Projekt der Kirche sind nicht erhalten geblieben, daher verwendeten die Projektentwickler alte Fotografien und Materialien, die im Staatsarchiv der Tulaer Region vorhanden waren. Im Jahr 1996 wurde die Kirche hastig zur Feier des 850-jährigen Jubiläums der ersten Erwähnung von Tula in der Chronik und des 340-jährigen Geburtstags von Nikita Demidov restauriert. Die Ergebnisse dieser Eile und unzureichenden Finanzierung traten bereits ein oder zwei Jahre später zutage, als der Putz von den Wänden zu bröckeln begann, der Sockel an einigen Stellen einstürzte und die Bleche vom Dach fielen. Im Jahr 1999 wurde die Kirche im Vorfeld des Weihnachtsfestes an das Tulaer Erzbistum übergeben. Das Dach wurde mit Mitteln der Gemeindemitglieder und Wohltäter repariert, aber es gelang nicht, die Mängel der hastigen Restaurierung vollständig zu beheben. Am 29. März 2004 wurden sieben Glocken, die in Woronesch nach der Technologie alter russischer Meister hergestellt wurden, in den Glockenturm der Nikolaus-Zariza-Kirche gehoben. Auch der untere Tempel mit drei Altären wurde restauriert. Im Jahr 2006 wurde der Altar zu Ehren des Apostels Andreas geweiht, im Jahr 2007 der Altar zu Ehren der heiligen königlichen Märtyrer Nikolai, Alexandra, Olga, Tatiana, Maria, Anastasia und Alexius, im Jahr 2008 der Hauptaltar zu Ehren des heiligen Nikolaus von Myra. Es werden Arbeiten zur Gestaltung von zwei Säulen durchgeführt, an deren Fuß bodenständige achteckige Ikonenständer aufgestellt werden. An der Kirche gibt es eine Sonntagsschule und eine Bibliothek. An Sonntagen finden geistliche Gespräche mit Erwachsenen statt. Im Jahr 1996 wurde das historische und memoriale Museum „Nekropolis der Demidovs“, eine Filiale der Vereinigung „TOIALM“, eröffnet. Es befindet sich in einem einstöckigen ehemaligen Wohnhaus, das Ende der 1920er Jahre auf dem Gelände des Kirchgartens erbaut wurde. Das Museum umfasst einen Eingangsraum mit der Ausstellung „Demidovs und die Tulaer Region“ und die innerkirchliche Familiengrablege der Demidovs in der Nikolaus-Zariza-Kirche. Dies ist die einzige in Russland erhaltene innerkirchliche Bestattung von Vertretern der ersten Generationen der Demidovs.