Le temple en pierre a été érigé en 1783 grâce au financement du marchand tarien Yakov Permenov. Le marchand de la deuxième guilde, Piotr Vassilievitch Sedelnikov, a également contribué à la décoration de la cathédrale. Le temple se trouvait dans la partie haute de la ville de Tara, près de la descente vers la rivière Arkarque, où elle se jette dans l'Irtych, sur l'ancienne rue Nikolskaya, aujourd'hui soviétique.

Le bâtiment, réalisé en forme de "navire", était de plain-pied et comprenait le temple avec une abside, une salle de repas et un vestibule avec un clocher octogonal. Le temple était surmonté d'un dôme baroque octogonal, couronné d'une lanterne avec un petit dôme et d'une coupole ronde sur une haute tige. En 1884, les icônes dans les chapelles ont été restaurées grâce aux fonds du marchand tarien Fiodor Ivanovitch Chcherbakov.

La cathédrale de saint Nicolas avait, depuis 1832, deux chapelles : la droite, dédiée aux apôtres Pierre et Paul, et la gauche, au saint martyr Haralampius. Les murs du temple étaient lisses, avec des pilastres aux coins, et au-dessus des fenêtres se trouvaient des encadrements en forme de cartouches complexes. La finition du temple et du clocher avait la forme d'un dôme, au-dessus du corniche s'élevaient des attiques en volutes avec des lucarnes au centre et des chapiteaux décoratifs aux coins. Au-dessus du dôme se trouvait une lanterne octogonale avec quatre fenêtres, surmontée d'un petit dôme complexe. Aux coins de la salle de repas et au-dessus de l'autel se trouvaient des chapiteaux. Le temple était couronné de neuf petites coupoles rondes avec des croix octogonales sculptées. Dans l'église principale, des chœurs étaient aménagés sur la voûte centrale. La hauteur de l'église était de 12 sajenes, sa longueur de 18, sa largeur de 5 sajenes 2 arshins ; la hauteur du clocher était de 15 sajenes. Il y avait six cloches dans le temple, la plus grande pesant 108 pouds 8 livres et portant une inscription.

L'iconostase du temple principal était ancienne, à quatre niveaux avec des sculptures de l'ordre corinthien, peinte en vert, la sculpture étant dorée. Les iconostases dans la salle de repas étaient à trois niveaux, avec des pilastres et des chapiteaux argentés, les portes royales étaient également sculptées et argentées. Les icônes étaient réalisées dans un ancien style grec et se trouvaient dans des cadres et des habits dorés et argentés. Dans le temple se trouvaient deux croix d'autel en argent avec des parcelles de reliques de saints et trois Évangiles, publiés en 1735 et 1748.

En 1921, les biens de l'église ont été nationalisés. En 1922, la communauté a loué l'église.

Le 20 juin 1935, le comité exécutif de Tara a décidé de résilier le contrat de location avec la communauté tikhonienne, car elle a refusé de partager le bâtiment avec la communauté rénovatrice. Il était impossible de tenir des services pour deux confessions en même temps dans un bâtiment de plain-pied. Le 13 mars 1938, le temple a été fermé et le bâtiment a été transféré à des fins culturelles. À la fin mars 1938, la cathédrale a été démolie.

En hiver 2007, les employés du secteur archéologique de l'Institut d'archéologie et d'éthnographie de l'Académie des sciences de Russie ont traité et préparé des matériaux d'archives et cartographiques sur le centre historique de la ville de Tara, ce qui a permis, en août de la même année, de mener des travaux archéologiques sur le site présumé de la cathédrale. Les recherches sur la couche culturelle urbaine à l'aide de fouilles ont permis de découvrir les fondations du temple. Un crucifix a été érigé à l'emplacement de l'ancienne cathédrale.