La iglesia de San Sergio de Radonezh con el cuerpo del abad fue construida en un tiempo desconocido. Sin embargo, se sabe que el fundador del monasterio, Dimitri Prilutski, se reunió con el venerable Sergio de Radonezh. Este encuentro tuvo lugar en 1354 en Pereslavl, adonde Sergio llegó para ser ordenado presbítero. Bajo la influencia de las conversaciones con Sergio, Dimitri introdujo en el monasterio de Nicolás una regla de vida comunitaria, previamente desconocida en el Norte de Rusia. Según la tradición, Sergio también visitaba a su amigo espiritual en su monasterio y oraba en la iglesia de Nicolás.