Au début du XVIIe siècle, à l'emplacement de l'église actuelle se trouvait une église en bois, dédiée aux saints Zosime et Savvaty de Solovki. En 1712, elle fut remplacée par un bâtiment en pierre, qui a survécu jusqu'à nos jours. La construction de l'église de Nicolas est liée à la tsarine Evdokiya Lopukhina, exilée en 1698 par son mari, le tsar Pierre Ier, au monastère de la Sainte Protection de Souzdal. Avec ses propres moyens, Evdokiya a fait construire en face des portes saintes du monastère une église d'hiver dédiée à Nicolas le Miracleux et a ajouté une chapelle en l'honneur du saint Alexis, le patron céleste de son fils, le tsarévitch Alexis, qui était alors héritier du trône. L'église de Nicolas, construite en 1712, avec l'église d'été de Pierre et Paul, érigée en 1694, a formé un ensemble architectural. Cet ensemble est devenu un modèle pour de nombreuses églises « jumelées » construites à Souzdal du XVIIe au XIXe siècle.

L'église de Nicolas, comme toutes les églises d'hiver de Souzdal, se distingue par la simplicité de son architecture et son décor modeste. Par sa composition, elle rappelle les grandes églises à un dôme de Souzdal. Le bâtiment de l'église a la forme d'un cube, couvert d'un toit à quatre pentes, sur lequel s'élève un haut tambour fin surmonté d'une coupole en forme d'oignon. La façade est ornée de zakomaras. Du côté est, une abside semi-circulaire est adjacente à l'église, et du côté ouest, un petit porche. L'église de Nicolas a été soumise à plusieurs reconstructions, mais en 1954, son apparence originale a été restaurée.