En la cuarta edición de "Datos Histórico-Estadísticos sobre la Diócesis de San Petersburgo", publicada en 1875, se indica que la iglesia de los santos apóstoles Pedro y Pablo fue construida en 1785. Esta fecha es repetida por investigadores posteriores. Sin embargo, documentos de archivo del CGIA de San Petersburgo indican que la construcción de una nueva iglesia de Pedro y Pablo en Serdobol comenzó en 1794 debido a la ubicación inconveniente de la iglesia de San Nicolás. La consagración de la iglesia de madera de Pedro y Pablo tuvo lugar en 1799. En el mapa de Serdobol de 1788-1790 no aparece la iglesia ortodoxa.

La solicitud para la construcción de una nueva iglesia fue enviada en 1794, y el 16 de octubre de ese mismo año, el metropolitano de San Petersburgo, Gavriil, otorgó el permiso para la construcción. La construcción avanzó lentamente, y la iglesia fue consagrada solo el 30 de julio de 1799. Para 1825, el edificio se había deteriorado, y comenzó la correspondencia sobre la financiación de las reparaciones. Por decreto del emperador Nicolás I del 30 de mayo de 1830, la Comisión de Escuelas Teológicas financió las reparaciones, y en 1839 la iglesia fue restaurada.

Según la descripción en el IES, la iglesia tenía forma de cruz con un techo plano, sin cúpula ni adornos. El tejado de tablones estaba dispuesto en dos aguas, y sobre él había dos cúpulas cubiertas de hierro, con cruces de madera. Las ventanas eran alargadas con rejas de hierro. Las paredes interiores estaban pintadas de azul claro, y el suelo, de amarillo. El iconostasio tenía tres niveles. El campanario era octogonal. Este templo reemplazó a la antigua iglesia de Nicolás, que se encontraba en una isla a dos verstas de la ciudad. En 1839, el templo fue restaurado.

A mediados del siglo XIX, el edificio se había deteriorado nuevamente, y para 1863 comenzó a desmoronarse. La antigua iglesia de madera fue desmantelada en 1877, y el iconostasio se conservó hasta 1891, cuando fue instalado en la iglesia reconstruida de San Nicolás en la isla de Riekkalansaari. En el lugar de la iglesia desmantelada, hasta 1892 quedó un terreno vacío.

En el verano de 1857, Serdobol fue visitado por el gobernador general de Finlandia, F.F. Berg, quien se dirigió al Santo Sínodo solicitando fondos para la construcción de un nuevo templo. En 1861, se encargó el diseño al arquitecto G.I. Karpov. En 1866, el proyecto fue completado, pero el Ministerio de Comunicaciones exigió cambios en la fachada. El nuevo proyecto fue elaborado por el arquitecto K.E. Lazarev. En 1869, el proyecto fue aprobado, y los hermanos Eliseev se encargaron de la construcción de la iglesia de piedra. El arquitecto N.P. Grebionka supervisó la construcción. En 1870, se consagró el lugar para el templo, y para septiembre de 1871, la iglesia estaba casi lista. La consagración de los altares tuvo lugar en 1872 y 1873. Por la construcción, los hermanos Eliseev fueron premiados con órdenes.

La iglesia tenía forma de cruz con cúpula sobre un tambor octogonal, ábside altar y campanario. La arquitectura de la iglesia pertenecía al eclecticismo de la segunda mitad del siglo XIX. Los iconostasios fueron realizados según los diseños de Grebionka. Originalmente, había siete campanas en el campanario. A principios del siglo XX, se instaló electricidad en la iglesia, y se plantó una cerca alrededor. En 1913, la iglesia se convirtió en catedral. Durante la Guerra Soviético-Finesa, la catedral no sufrió daños, pero fue cerrada en 1940. En 1943, la catedral fue nuevamente consagrada.

Después de la guerra, el altar principal fue consagrado en nombre de San Nicolás el Milagroso. En 1946, el templo fue abierto, y se trasladó una campana desde la iglesia de Olonets. En 1963, se prohibió el toque de campanas, pero en 1986 se reanudó.

Actualmente, la iglesia de San Nicolás es el templo principal de la parroquia ortodoxa de Sortavala. En 2001, el Patriarca Alexis II visitó Sortavala y celebró un servicio en la iglesia de San Nicolás. En 2002, el arzobispo Manuel consagró el altar renovado. En 2011, se restauraron las figuras de los querubines bajo la cúpula principal.