La cathédrale de Nicolas le Miracleux, construite en 1870 ou 1875, est un exemple frappant d'éclectisme dans le style russo-byzantin. Sa construction a été financée par le marchand de la première guilde de Verkhneouralsk, Nicolas Petrovitch Rytov, c'est pourquoi le temple est souvent appelé le temple Rytov.

Le temple a été créé selon un projet publié en 1838 dans l'album « Projets d'églises », élaboré par l'architecte Constantin Ton, connu pour ses travaux à Moscou, tels que l'église du Christ Sauveur et le palais du Kremlin. L'album présentait à la fois des constructions achevées et des « projets modèles » d'églises, qui en 1841 ont été recommandés comme exemples d'architecture nationale. Ces projets, approuvés par le Synode, ont été largement diffusés à travers l'Empire russe et utilisés lors de la conception d'églises.

Selon les décrets du Saint-Synode de 1817 et 1841, prescrivant de construire des églises sur des places plutôt qu'au milieu des quartiers résidentiels, le temple a été érigé sur une grande place, où se trouvait auparavant une place de cosaques. Bien que ces décrets aient probablement été destinés à protéger les constructions en bois des incendies, ils ont également contribué à une meilleure perception du temple. D'après les maquettes au musée local de Verkhneouralsk, on voit qu'à l'origine, le clocher du temple avait une toiture en forme de tente, qui a ensuite été remplacée par un dôme.

L'église a été consacrée en 1885 par l'évêque d'Orenbourg et d'Oural, Veniamin Smirnov. En 1891, le tsarévitch Nicolas Alexandrovitch était présent à la prière matinale dans le temple.

Dans les années 1930, l'église a été fermée et utilisée comme entrepôt de céréales, mais a rouvert en 1942. Aujourd'hui, seule l'église Saint-Nicolas est en activité, représentant une dominante élevée de la partie historique de la ville. Son architecture allie les traditions anciennes russes à des éléments de classicisme, représentant un exemple éclatant de l'époque éclectique.