La primera catedral de piedra de cinco cúpulas, dedicada a San Nicolás, se construyó durante más de 40 años con fondos del ciudadano moscovita Gerasim Yakovlevich Obukhov y su esposa Irina, quienes vivían en el barrio mercantil de Kadashevskaya. La construcción se completó en 1721, y más tarde los benefactores fueron enterrados en la capilla bajo la pared noroeste de la catedral.

Entre 1999 y 2003, en el lugar de la antigua catedral, destruida en 1937, se construyó un nuevo templo gracias al apoyo del benefactor Viktor Ivanovich Tyryshkin. La construcción fue dirigida por Vyacheslav Izhikov, quien desarrolló el proyecto de esta única estructura. La nueva catedral dorada de San Nicolás se convirtió en una joya arquitectónica de Pereslavl-Zalesski, sin repetir la arquitectura de su predecesora. La altura del nuevo templo es de 40 metros, y puede albergar hasta 1000 personas. Sobre el portal central de la catedral se encuentra un ícono mosaico de San Nicolás, realizado en smalt por el maestro E.N. Klyuchev.

El 30 de octubre de 2001 tuvo lugar un evento importante: se instalaron las cúpulas en la catedral de San Nicolás en construcción y se bendijo la cruz central. El 1 de octubre de 2005, con la bendición de Su Santidad el Patriarca de Moscú y de toda Rusia Alexis II, se llevó a cabo la solemne consagración de la catedral. El altar principal está dedicado a San Nicolás, el lateral derecho a San Dimitri de Priluki, y el izquierdo al mártir Víctor, el protector celestial del constructor de la catedral. En la antigua catedral también había una capilla en honor a San Gerasim, el protector de Gerasim Obukhov.

En 2006 comenzaron los trabajos de pintura de la catedral. Para la Pascua de 2007 se completaron las pinturas de la capilla de San Dimitri, realizadas por Alexander Derkachev en el estilo de la pintura antigua rusa de los siglos XIV-XV. La capilla del mártir Víctor fue decorada en la tradición bizantina por Samson Marzoev, quien utilizó motivos de la temprana Bizancio e imitaciones de diferentes tipos de mármol. Bajo la dirección de S. Morozov se realizaron las pinturas del altar de la catedral de San Nicolás. En la pared sur de la catedral se encuentra un relicario con las reliquias del santo príncipe Andrés de Smolensk, el milagroso de Pereslavl, que vivió en el siglo XIV.