En el siglo XVIII, la iglesia se llamaba Nikoláevskaya "que está tras el terraplén" o "que está tras la ciudad terrenal", y a veces "que está en la aldea de Páltsov", por el apellido de los comerciantes Páltsov. A mediados del siglo XIX, para distinguirla de otras iglesias de Nicolás el Milagroso en Tula, quedó el nombre "que está tras el terraplén", aunque el propio terraplén, que pasaba por la actual calle Sovetskaya, desapareció a finales del siglo XVIII. Este nombre se ha mantenido hasta nuestros días. Según algunos datos, la iglesia de madera fue construida aquí en 1600, y la construcción del edificio de piedra comenzó en 1703. Para 1705, se completó la iglesia inferior en nombre de Nicolás el Milagroso, y para 1712, la superior en nombre de la Icono de Vladimir de la Madre de Dios. Las iconos de la iglesia fueron copiadas de las imágenes de la Catedral de la Asunción del Kremlin de Moscú y de otras antiguas iconos moscovitas. La iglesia superior era fría, mientras que la inferior era cálida. La iglesia fue llamada tanto Nikolozavalskaya como Vladimirskaya.

Las principales donaciones para la construcción de la iglesia de piedra fueron realizadas por Simeón Yakovlevich Gubin, así como por los Páltsov, Druzhinins, Ksenofontovs y Sabinins. En 1770, se añadió un altar a la iglesia inferior en nombre de Nilo Stolbensky, que en 1826 fue trasladado al lado derecho, y en 1835 se organizó un altar en el lado izquierdo en nombre del archidiácono Esteban. En 1831, apareció un altar en la iglesia superior en nombre de Quirico y Julita, y en 1832, en nombre del santo Mitrofán de Vorónezh, donde se guardaba parte de su omóforo. El altar fue organizado por el comerciante M. I. Fedurkin. El campanario de piedra fue construido en 1833 con fondos de Iván y Alejandro Tatarinov. Tenía siete campanas, la más grande de las cuales pesaba 100 puds y fue fundida en Moscú en 1794. El 1 de abril de 1800, la iglesia sufrió daños por una inundación, el agua inundó la iglesia inferior y se dañaron algunas partes. La iglesia fue sometida a inundaciones en varias ocasiones, pero sin consecuencias graves. En 1851 y 1856, se construyó un edificio de dos pisos de piedra con un ala en lugar de la casa de beneficencia de un solo piso, conocida desde 1782. En el piso inferior se ubicó la casa de beneficencia, y el piso superior y el ala se alquilaban. Los fondos recaudados se destinaron al mantenimiento de la iglesia y la casa de beneficencia, que estaba destinada a 20 personas. Inicialmente, estaba destinada a los pobres, pero en 1862 se convirtió en un lugar para los pobres de orden espiritual. En 1895, se abrió una escuela parroquial en la iglesia. En el plano de Tula de 1891, la calle donde se encontraba la iglesia se llamaba Vladimirskaya, y en el plano de 1908, Nikolozavalskaya. En 1927, la calle fue renombrada como calle Voikova. La iglesia Nikolozavalskaya fue cerrada por resolución del presidium del Comité Ejecutivo de la Gobernación de Tula el 19 de febrero de 1924.

Del documento se deduce que la iglesia fue sellada un año antes del cierre oficial. Posteriormente, las autoridades planearon desmantelar el edificio, pero esto no ocurrió, ya que se llevaron documentos de instituciones liquidadas a la iglesia, y no había a dónde enviarlos. Desde 1926, el edificio albergó el Archivo Regional de Tula. En 1991, el edificio de la iglesia fue reconocido como monumento de historia y cultura de importancia regional. En septiembre de 2014, la iglesia fue devuelta a los creyentes, y actualmente se están llevando a cabo trabajos de restauración.