Im Jahr 1589 wurde im Kloster die erste steinerne Nikolai-Kathedrale errichtet, die 1612 von den Polen zerstört und verbrannt wurde.

Der Bau der neuen Nikolai-Kathedrale auf den Fundamenten der alten begann in den 1620er Jahren, und die Weihe fand erst 1677 statt. Heute ist die Nikolai-Kathedrale ein massives, fünfkuppeliges kubisches Gebäude mit zwei Seitenkapellen, das in seiner Komposition an die Tempel von Jaroslawl erinnert. Ende des 19. Jahrhunderts wurden eine Vorhalle und ein Glockenturm hinzugefügt.

Die Kathedrale ist aus kaltem und robustem Stein erbaut und dem heiligen Nikolaus gewidmet. Sie hat drei Seitenkapellen: die zentrale zu Ehren des heiligen Nikolaus, die linke zu Ehren des heiligen Märtyrers Theodor Stratilat und die rechte zu Ehren des heiligen Erzengels Gabriel und der heiligen Maria von Ägypten. Die Feiertage der Kathedrale werden am 9. Mai, 6. Dezember, 8. Februar, 1. April und 26. März gefeiert. Die Zeit des ursprünglichen Baus der Kathedrale ist unbekannt, und die Seitenkapellen des heiligen Erzengels Gabriel und der heiligen Maria von Ägypten wurden 1898 eingerichtet. Die Kapelle des Erzengels Gabriel wurde mit Mitteln der Moskauer Kaufmannsfrau Maria Alexandrowna Guseva geschaffen. In der Kathedrale werden verehrte Reliquien aufbewahrt: das wundertätige Ikone des heiligen Nikolaus und ein Teil seiner heiligen Gebeine, gesammelt in einer silbernen Reliquie.