L'église de Nicolas, dans un état fortement endommagé, est un exemple rare d'utilisation de l'architecture pré-péterienne dans la construction cultuelle locale. Cette caractéristique est également présente dans l'église de la Croix-Élévation, construite en 1909. Dans d'autres bâtiments de Syzran des XVIIIe-XXe siècles, le style ancien russe n'a pas eu une large diffusion.

L'unicité de l'église de Nicolas réside dans le fait que pour sa stylisation, des églises du début du Moyen Âge, réalisées en maçonnerie apparente et remontant aux traditions byzantines, ont été choisies. L'église se distingue par sa monolithisme, ses proportions élevées du volume principal, ses façades planes, son grand chœur polygonal et ses hautes fenêtres en arc, dont les contours supérieurs sont soulignés par des archivoltes semi-circulaires plates.

L'église est située au centre de la ville, près de l'ancienne forteresse, et construite en brique apparente à côté de la cathédrale de Kazan. Comme la cathédrale, elle se trouve dans le coin est du quartier, à l'intersection d'une rue et d'une ruelle.

À l'origine, à cet endroit se trouvait une église en bois de Nicolas, consacrée le 4 décembre 1859. Son apparition est liée à la politique de l'État russe, qui cherchait à réconcilier les vieux-croyants avec l'orthodoxie. Bien que le gouvernement de Simbirsk n'ait pas été un grand centre du vieux-croyantisme, un nombre significatif de ses adeptes vivaient à Syzran. En 1859, sur 723 vieux-croyants de la province, 477 vivaient à Syzran.

Après un incendie dévastateur en 1906, il ne restait rien de l'église unie. À sa place, une église en pierre a été construite en 1913, qui a survécu jusqu'à nos jours.

L'église de Nicolas, réalisée en brique apparente, est entourée d'un haut mur en brique qui longe la rue et la ruelle. La clôture est ornée de pilastres et d'un frise de trois rangées de bordures. Le volume principal de l'église, un carré à deux lumières avec une grande ouverture de porte et des fenêtres plus petites. Au deuxième étage, cinq fenêtres en arc sont situées. D'un côté, un chœur rectangulaire avec un saillie polygonale est adjacent au volume principal, de l'autre, une salle à manger avec des fenêtres à trois volets. La décoration de l'église comprend un rustique en bande qui couvre les murs, un attique avec une série de kokoshniks semi-circulaires et des encadrements de fenêtres en arc, réalisés en brique, rappelant des archivoltes reposant sur des demi-colonnes dans des niches. La maçonnerie décorative en brique servait à enrichir les façades de l'église.