Le premier cathédrale en pierre à cinq coupoles, dédiée à Saint Nicolas, a été construite pendant plus de 40 ans grâce aux fonds du citoyen moscovite Gerasim Yakovlevich Obukhov et de sa femme Irina, qui vivaient dans le quartier marchand de Kadashevskaya. La construction s'est achevée en 1721, et plus tard, les bienfaiteurs ont été enterrés dans la chapelle sous le mur nord-ouest de la cathédrale.

Entre 1999 et 2003, un nouveau temple a été construit à l'emplacement de l'ancienne cathédrale, détruite en 1937, grâce au soutien du bienfaiteur Viktor Ivanovich Tyryshkin. La construction a été dirigée par Vyacheslav Izhikov, qui a élaboré le projet de cette structure unique. La nouvelle cathédrale dorée de Saint Nicolas est devenue un ornement architectural de Pereslavl-Zalesski, sans reproduire l'architecture de son prédécesseur. La hauteur du nouveau temple est de 40 mètres, et il peut accueillir jusqu'à 1000 personnes. Au-dessus du portail central de la cathédrale se trouve une icône mosaïque de Saint Nicolas, réalisée en smalt par le maître E.N. Kliouchariev.

Le 30 octobre 2001, un événement important a eu lieu : les coupoles ont été installées sur la cathédrale Saint Nicolas en construction et la croix centrale a été consacrée. Le 1er octobre 2005, avec la bénédiction de Sa Sainteté le Patriarche de Moscou et de toute la Russie Alexis II, la consécration solennelle de la cathédrale a eu lieu. L'autel principal est dédié à Saint Nicolas, le côté droit à Saint Dimitri de Priloutsk, et le côté gauche au martyr Victor, le saint patron du constructeur de la cathédrale. L'ancienne cathédrale avait également une chapelle en l'honneur de Saint Gerasim, le patron de Gerasim Obukhov.

En 2006, les travaux de peinture de la cathédrale ont commencé. Pour Pâques 2007, les peintures de la chapelle de Saint Dimitri, réalisées par Alexandre Derkatchev dans le style de la peinture ancienne russe de Moscou des 14-15 siècles, ont été achevées. La chapelle du martyr Victor a été décorée dans la tradition byzantine par Samson Marzoev, qui a utilisé des motifs de l'early byzantine et une imitation de différentes sortes de marbre. Sous la direction de S. Morozov, les peintures de l'autel de la cathédrale Saint Nicolas ont été réalisées. Près du mur sud de la cathédrale se trouve un cercueil avec les reliques du saint prince André de Smolensk, le miracle de Pereslavl, qui a vécu au 14ème siècle.