Las primeras menciones de la catedral de Nicolás se encuentran en el diezmo eclesiástico de Mosalsk de 1628, donde se describe como un pequeño templo de madera con dos capillas: la de la Icono de la Madre de Dios de Georgia y la de los apóstoles Pedro y Pablo. Estaba ubicado dentro de la muralla de la ciudad en una colina, más tarde conocida como Piatnitskaya.

En el plano regular de 1779, además de los templos existentes: el de madera de Nicolás y los de piedra de Piatnitsky y Troitsky, se preveía la construcción de nuevos templos en la ciudad.

El 9 de mayo de 1806, gracias al financiamiento de uno de los habitantes más ricos de la ciudad, el mayor retirado A. S. Klyustin, comenzó la construcción de un nuevo templo en la plaza principal del comercio. El proyecto fue desarrollado por el arquitecto siervo de los Klyustin, Efim Egorovich Latyshev.

Después de la muerte de A. S. Klyustin en 1909, la construcción de la catedral fue continuada por sus hijos: el capitán de estado Semen Antonovich, el consejero de estado Mikhail Antonovich y el consejero de estado real Nikolai Antonovich. La construcción se completó en 1818.

El 29 de septiembre de 1818, el obispo de Kaluga y Borovsk, Antoniy (Sokolov), consagró la catedral en honor a San Nicolás el Milagroso. Al día siguiente, el 30 de septiembre, se consagraron las capillas en honor a la Icono de la Madre de Dios de Georgia y a los apóstoles Pedro y Pablo.

Del antiguo templo de madera se trasladaron al nuevo catedral los utensilios eclesiásticos y las íconos. Las campanas también se trasladaron a la nueva torre de campanas. Alrededor de la catedral se construyó una cerca con torres en las esquinas, tres de las cuales servían como capillas, y la cuarta se utilizaba como guardia.

En el templo sirvió el protoierey Ioann Filippovich Chuprov, y su hijo Alexander Ivanovich Chuprov, bautizado aquí, inicialmente siguió los pasos de su padre, pero luego, al ingresar a la Universidad Imperial de Moscú, se convirtió en un conocido economista y figura pública.

A finales de la década de 1920 y principios de la de 1930, el templo, al igual que muchos otros, fue cerrado, las campanas y la cruz fueron derribadas, y el iconostasio fue saqueado. En 1930, arrestaron al obispo vicario de la diócesis de Kaluga, Stefan (Vinogradov), cuya sede estaba en la catedral de Nicolás. A él, al protoierey Ioanikiy Vinogradov y al diácono Ioann Nikolsky les condenaron a cinco años en campos de trabajo forzado, reemplazando la pena por cinco años de exilio. A finales de la década de 1930, derribaron la cúpula de la catedral.

Después del cierre, el edificio se utilizó como Casa de Cultura, donde se realizaban bailes y se proyectaban películas. Después de la guerra, se instaló una biblioteca y un cine. En la década de 1950, el templo fue desmantelado ladrillo por ladrillo, dejando solo la torre de campanas, que se utilizó como torre de agua. En algún momento, incluso se le colocó una estrella roja brillante.

En 1999, por iniciativa de la administración del distrito de Mosalsk, comenzó la restauración del templo según el antiguo proyecto. Primero se restauró la torre de campanas, y el 1 de enero de 2000, el sonido de las campanas resonó sobre Mosalsk. El 11 de junio de 2000, el arzobispo de Kaluga y Borovsk, Kliment, consagró la base de la catedral renaciente. La construcción se completó a finales de 2000 gracias al financiamiento de la compañía petrolera YUKOS.

Durante el proceso de restauración, se descubrió una cripta con los restos del mayor A. S. Klyustin, quien, según su testamento, fue enterrado en la catedral. También se encontró una placa de plata con inscripciones sobre la construcción del templo. En julio de 2000, los restos de Klyustin fueron nuevamente consagrados y reenterrados.