Au XIXe siècle, dans le village de l'usine de Satka, vivaient de nombreux vieux-croyants de différentes tendances, y compris ceux de l'accord pomorien. En 1835, 135 membres de la communauté pomorienne de Nicolas et de l'Assomption furent officiellement enregistrés, dirigés par le chef Anton Alexeïevitch Alpatov. Les prières se tenaient chez lui. Dans les années 1840, en raison des persécutions, de nombreux vieux-croyants passèrent à l'unité de foi. En 1848, l'usine de Satka comptait 181 unitaires, et en 1850, leur nombre était passé à 191. Le mentor de la communauté restait A. Alpatov, et les services religieux continuaient chez lui, qui ne pouvait accueillir tout le monde. Pour les grandes fêtes, les unitaires étaient contraints de se rendre à l'église unitaire de l'usine de Zlatoust.

Le 21 mars 1850, les unitaires de Satka adressèrent une demande au directeur des mines pour la construction d'une maison de prière, prévoyant de la financer grâce aux riches paroissiens. Le trésor public n'apportait pas de soutien. La date exacte de la construction est inconnue, mais elle a probablement eu lieu dans les années 1850. La maison ne satisfaisait bientôt plus les besoins des croyants, et ils s'adressèrent à la Consistoire spirituelle d'Oufa avec une demande de construction d'une nouvelle église, en joignant des plans de reconstruction. Les documents furent envoyés à l'architecte Telejnikov au bureau principal des usines de Zlatoust, mais le processus traîna. Enfin, le 4 novembre 1862, une réponse de Telejnikov arriva, indiquant qu'il n'avait pas reçu les plans et façades approuvés, et que le projet avait été perdu lors d'un déménagement.

En 1906, la question de la construction d'une nouvelle église en briques fut à nouveau soulevée. Akoulina Naoumovna Bobyleva fit don d'un terrain sur la rue Bolchaïa (aujourd'hui Komsomolskaïa). Si le trésor avait alloué une partie de la superficie de l'usine, la construction de l'église aurait commencé en face de la maison d'Ivan Stepanovitch Alpatov. Cependant, le 25 mai 1906, il fut décidé de construire l'église à l'emplacement de la maison de prière. Deux ans plus tard, le 25 mai, la pose de la nouvelle église au nom de Nicolas le Miracleux eut lieu, consacrée par l'archimandrite du monastère unitaire de Voskressenski. À la cérémonie assistèrent le père bien-aimé de l'église de Zlatoust, le prêtre paroissial père Anempodist Mourdassov, le gestionnaire de l'usine de Satka A. D. Avramenko, le commissaire I. Trofimov et les paroissiens.

L'un des entrepreneurs de la construction était Fiodor Tchirkov. L'église fut construite sur un fondement en pierre de taille en briques rouges, fabriquées dans les usines de Satka d'I. Alpatov et P. Chchepkin. Le bâtiment présente une croix faiblement exprimée dans son plan. La peinture fut réalisée par le peintre d'église Evgueni Lavrentiyev. La nouvelle église était érigée autour de la maison de prière en bois, où les services religieux continuaient. Après l'achèvement de la construction en 1913, l'ancienne église fut démontée et transportée à Monastyrka.

Le clocher se terminait par un toit en forme de tente avec une croix. Les coupoles de l'église avaient une forme en oignon. La coupole centrale était située sur un tambour lumineux, quatre plus petites sur des tiges octogonales, la sixième sur l'abside. Le bâtiment était réalisé dans le style « néo-russe ».

L'église Saint-Nicolas avait six cloches, la plus grande pesant 59 pouds 21 livres, et la plus petite, 21 livres. À l'intérieur se trouvait un riche iconostase doré avec 40 icônes, dont une seule, « Seigneur, Sabaoth », a été conservée. Parmi les objets liturgiques, il y avait des articles en argent et dorés, qui furent saisis en 1921 et envoyés en aide aux affamés.

L'église fut fermée à la fin des années 1930. Les cloches furent enlevées, les clochers et les coupoles détruits. L'église Saint-Nicolas conserva son apparence extérieure, bien que les peintures aient été recouvertes. Pendant la Grande Guerre patriotique et quelque temps après, des services furent célébrés dans l'église. De 1944 à 1948, elle était en activité, mais fut ensuite à nouveau fermée. Au début des années 1950, le bâtiment fut transféré au bureau « Zagotzerno ». Une reconstruction en cinéma « Pobeda » était prévue, mais en 1958, le bâtiment fut transféré au musée local d'histoire, ce qui le sauva de la destruction. En 1987, le bâtiment fut reconnu monument d'architecture d'importance locale. Le 2 décembre 1991, l'église fut consacrée et redevint active.

En 2017, avec la création de l'évêché de Zlatoust, l'église du bienheureux Séraphim de Sarov à Zlatoust reçut le statut de cathédrale. Ce même statut fut attribué à l'église Saint-Nicolas à Satka, car elle abrite le deuxième siège de l'évêché.