A principios del siglo XVII, en el lugar de la actual iglesia, había una iglesia de madera dedicada a los santos Zosima y Savvati de Solovetsky. En 1712, fue reemplazada por un edificio de piedra que se ha conservado hasta nuestros días. La construcción de la iglesia de Nicolás se asocia con la zarina Evdokiya Lopukhina, exiliada en 1698 por su esposo, el zar Pedro I, al monasterio de la Protección de Suzdal. Con sus propios recursos, Evdokiya construyó frente a las Puertas Sagradas del monasterio la iglesia invernal de San Nicolás y le adosó una capilla en honor al santo Alexis, protector celestial de su hijo, el zarevich Alexei, quien en ese momento era el heredero al trono. La iglesia de Nicolás, construida en 1712, junto con la iglesia de San Pedro y San Pablo, erigida en 1694, formó un conjunto arquitectónico. Este conjunto se convirtió en un modelo para muchas iglesias "gemelas" construidas en Suzdal desde el siglo XVII hasta el XIX.

La iglesia de Nicolás, al igual que todas las iglesias invernales de Suzdal, se caracteriza por la simplicidad de su arquitectura y su decoración modesta. En su composición recuerda a las grandes iglesias de una sola cúpula de Suzdal. El edificio de la iglesia tiene forma de cubo, cubierto con un techo a cuatro aguas, sobre el cual se eleva un alto tambor delgado con una cúpula bulbosa. La fachada está adornada con arcos. En el lado este, la iglesia tiene un ábside semicircular, y en el lado oeste, un pequeño pórtico. La iglesia de Nicolás ha sido sometida a varias reconstrucciones, pero en 1954 se restauró su apariencia original.