Церковь была возведена на средства прихожан в 1780-х годах, заменив собой старую деревянную постройку. Разрешение на строительство было получено в 1770 году от Казанского архиепископа Амвросия. Изначально в церкви было два престола: в холодном храме, во имя Николая Чудотворца, а в теплом, в честь Трех Святителей. Основной объем холодной церкви, выполненной в стиле вятского барокко, отличается изяществом и стройностью. Предполагается, что ее строительство вел подрядчик каменных дел М. Л. Злобин или мастера его артели. В конце XIX, начале XX века трапезная была полностью перестроена, расширена и соединена крытым коридором с колокольней. При освящении теплой церкви северный придел был назван в честь Трех Святителей: Василия Великого, Григория Богослова и Иоанна Златоуста, а южный, во имя Покрова Богородицы. Фасады трапезной стилизованы под архитектуру регионального барокко, характерную для вятских памятников XVIII века.

Современная колокольня с декором в стиле позднего классицизма была построена, вероятно, в начале второй половины XIX века по проекту А. С. Плесковского. Двухколонные портики, пристроенные к северному и южному порталам холодного храма, были утрачены, а сами порталы значительно изменены. Под переходом и западной частью теплого храма находится подвальный этаж, где могли размещаться хозяйственные помещения и печи для отопления. Кирпичные стены здания ранее были покрыты известковым раствором и окрашены в зелёно-салатовый цвет с выделением архитектурных деталей побелкой. Сейчас обмазка сильно выветрилась, но окраска на северном фасаде сохранилась неплохо. Размеры здания: длина 70 м, ширина по трапезной 20 м.

Двусветный четверик, стены которого завершаются полуглавиями, покрыт высокой купольной кровлей с двумя уменьшающимися световыми восьмериками. Над верхним восьмериком возвышается миниатюрная главка с гофрированной юбочкой. К четверику примыкают пятигранный алтарь и обширная теплая церковь с двускатной кровлей. Трехъярусная колокольня, завершенная ротондой со шпилем, отличается массивным основанием. Переход между колокольней и церковью имеет входные проемы по сторонам.

Внутри четверик перекрыт сводом с восьмериком светового барабана. В алтаре свод переходит в конху с оконными распалубками. Внутреннее пространство теплого храма организовано по четырехстолпной схеме. Трапезная перекрыта системой пересекающихся сводов. Западная часть трапезной имеет две палатки и притвор между ними. В стены палаток встроены печи, а из притвора дверь ведет в камору с лестницей на чердак. Над этими помещениями, своды с лотками. Длинный входной коридор имеет лестничные всходы под арками колокольни. Центральная площадка соединена с помещениями боковых палаток.

Фасады холодного храма представляют собой интересную декоративную композицию. Трехосная схема проемов четверика имеет вертикальные членения в виде пилястров. Фасады разделены на два яруса карнизом с сухариками. Аналогичный карниз завершает стены четверика. Полуглавия имеют круглые проемы. Наличники и пилястры оформлены в стиле вятского барокко. Профилированные рамки проемов имеют сандрики с розетками. На пилястрах нанесены элементы, напоминающие букву «S», чередующиеся с «триглифами».

Декорация второго яруса Николаевской церкви отличается самобытностью. Угловые лопатки имеют декоративные наложения. Лопатки установлены на пьедесталы с Х-образной вставкой. Углы четверика обработаны рустом. Пилястры имеют трапециевидный профиль с змеевидной насечкой. Наличники верхних окон украшены колонками на консолях-волютах. Сандрики имеют профильные короны. Верхние планки наличников с сухариками приобрели значение архивольтов. Под наличниками, ширинки с розеткой.

Трехчастные членения восточной стены четверика имеют вид картин с профильными рамками. Средняя картина выделена щипцом. Декор алтарной апсиды соответствует нижнему ярусу четверика. Фасадный наряд световых восьмериков предвосхищает скромность архитектуры конца XVIII, начала XIX веков. Здесь использованы гладкие пилястры и простые наличники. Барочные детали сочетаются с классицистическими. Кровля восьмерика переходит в юбочку маковицы с крестом.

Фасад колокольни представляет тип постройки позднего классицизма. Монументальность нижнего яруса подчеркнута фризом с триглифами. Оси сторон основания выявлены замками и фронтонами. На пилонах нанесен рисунок в виде «ушастого» наличника. Переход к среднему ярусу звона осуществлен через аттиковый полуярус. Верхний ярус выполнен в виде ротонды с колоннами. Колонны поддерживают антаблемент с карнизом. На кровле установлен шпиль.

Стены трапезной имеют трехчастную разбивку с ризалитами и средником. Окна украшены наличниками и сандриками. Фасады перехода имели входы, которые утрачены. В холодном храме сохранилась настенная роспись в технике гризайль. На сводах, кессоны с цветками, на стенах, колонны с капителями. Живопись плохо сохранилась и наполовину смыта.