В середине XIX века к западу от Атаманской станицы находились только татарские поселения, ближайшим из которых была Кучергановка, расположенная в четырёх верстах от казачьей станицы. Основную часть её земель занимали степи, простирающиеся к югу и выходящие к Волге. Здесь находился крупный остров, известный как Заячий. С середины XIX века астраханские купцы начали арендовать у татарской общины Кучергановки участки на этом острове для строительства пристаней. На арендованных территориях стали селиться рабочие, строя себе дома, и к концу XIX века на Заячьем острове образовался значительный рабочий посёлок. Торговые пристани заняли всё побережье острова, превратив его в одно из самых оживлённых мест астраханского волжского рейда. В 1899 году на острове, известном как «Волго-Каспийское нефтяное и торговое общество», открылись механические мастерские.

Все жители посёлка были прихожанами Спасо-Преображенской церкви Атаманской станицы, но из-за значительного расстояния до храма, особенно в дождливую погоду и весной, добраться туда было сложно. Речное сообщение также не всегда было удобным для всех жителей Заячьего острова. В начале XX века у них возникло желание построить в своём посёлке собственный храм. Это желание поддержал настоятель Спасо-Преображенского храма, протоиерей Иоанн Нигровский. Быстро нашлись благотворители, владельцы местных пристаней и мастерских, готовые пожертвовать на строительство храма. По настоянию отца Иоанна решили построить не просто храм, а церковь-школу, где можно было бы проводить богослужения и обучать детей Закону Божьему. Строительство шло быстро, и в 1903 году храм был освящён. Он был деревянный, небольшой, и располагался на берегу, на территории механических мастерских. Все суда, проходившие мимо, могли любоваться его видом и сияющими крестами. Церковь освятили в честь Святителя Николая Чудотворца. Храм был приписан к Спасо-Преображенской церкви Атаманской станицы, и её причет по воскресеньям и праздникам проводил здесь службы. Позже к храму был назначен священник, который также преподавал в церковно-приходской школе.

После революции 1917 года облик волжского левобережья сильно изменился. В 1918 году рабочий посёлок на Заячьем острове получил название Орловский, а механические мастерские были переименованы в честь Артёма Сергеева. В 1928 году этот посёлок, как и весь Трусовский район, вошёл в состав Астрахани. В 1923 году Никольский храм оказался в руках обновленцев, которые поддерживали лишь видимость церковной жизни, в то время как большая часть жителей Орловского посёлка стала посещать православные храмы в посёлке им. Трусова и в Ново-Покровском. В начале 1930-х годов власти изъяли храм у обновленцев, снесли колокольню и переделали здание под склад.

После открытия небольшой иконостас и обстановка в храме больше напоминали сельские церкви. В нём было много икон, большинство из которых были пожертвованы прихожанами. В начале 1990-х годов, благодаря усилиям настоятеля протоиерея Григория Торопова, Никольский храм заметно преобразился: купола засияли жёлтым светом, а вокруг появилась новая каменная ограда.