La catedral de Nicolás, uno de los templos más antiguos de la ciudad, se menciona por primera vez como una estructura de madera, ubicada junto a la iglesia de la Resurrección, construida por Afanasio Vekov en 1629. Se sabe que en el siglo XVII había celdas monásticas junto a las iglesias. A finales de ese mismo siglo, la iglesia se convirtió en catedral. En 1710, el templo de madera fue destruido por un incendio. La catedral de piedra fue construida en 1756 y consagrada por el metropolitano de Suzdal y Yuriev, Seliverst. Desde el lado norte, el comerciante D.V. Kornilov añadió un altar en honor al Santo y Milagroso Mitrofán de Vorónezh. Hasta 1867, la catedral de Nicolás se utilizó como iglesia catedral cálida, luego se convirtió en biblioteca, sacristía y iglesia de regimiento. En el siglo XIX y a principios del XX, los comerciantes de Shuya, al reconstruir templos según las tradiciones arquitectónicas modernas, consideraron la pequeña catedral de Nicolás, que recuerda a una casa rusa, como un posible objeto de demolición. Se planeaba construir una nueva iglesia cálida a la izquierda del templo principal. El protoiereo Dunaev, rector de la catedral de la Resurrección, describió a finales del siglo XIX la catedral de Nicolás: "las paredes no están construidas con mampostería continua, sino que su mitad está llena de piedra y cubierta con mortero de cal. El iconostasio es nuevo, las íconos son casi todas antiguas, pero no bizantinas, sino rusas. Se venera especialmente un antiguo ícono del Santo y Milagroso Nicolás, que se encuentra a la derecha de las puertas reales. No hay íconos milagrosos en el templo. Las paredes están pintadas de azul, no hay pintura en ellas, pero en las bóvedas hay varios medallones pintados".

La catedral de Nicolás es un templo de una sola cúpula sin columnas, con una composición volumétrica original que recuerda a una iglesia de madera de celda, y decoración en estilo clasicista. El volumen principal, rectangular en planta y alargado en el eje norte-sur con un altar de tres partes, está conectado con una refectorio alargada, que es un poco más baja, pero forma un único espacio rectangular con el templo. Ambas partes del edificio están cubiertas con un techo a dos aguas. El volumen principal está coronado por un tambor cilíndrico con una cúpula en forma de cebolla. En las fachadas, hay ventanas rectangulares distribuidas uniformemente, marcadas con grandes frontones triangulares tardíos en soportes. La entrada original en la fachada sur del cuadrado está decorada con un pórtico de cuatro columnas corintias dobles. Anteriormente, había sepulturas individuales cerca del templo. Durante la época soviética, la catedral de Nicolás albergaba el archivo municipal. Ahora el templo ha sido entregado a la iglesia y pertenece al convento de San Nicolás de Shartom.