Храм был возведен в 1801 году на месте прежнего соборного храма Никольского на Бою, который принадлежал мужскому монастырю, известному с XV века. Деревянный монастырь неоднократно страдал от пожаров и был разграблен поляками во время интервенции, а позже его приписали к ростовскому Яковлевскому монастырю. В 1784 году монастырь Никольский на Бою был упразднен, и собор стал приходским храмом. В 1958 году молния разрушила колокольню.