Каменный храм с двумя престолами был возведен на средства прихожан, заменив собой старую деревянную Николаевскую церковь по указу духовной консистории от 27 октября 1746 года. Теплый Крестовоздвиженский придел, расположенный в трапезной, освятили в 1749 году, а главный Николаевский престол летнего храма, в 1754 году. Исторические данные за 1776 год свидетельствуют, что деревянная «курма», возвышавшаяся над четвериком холодного храма, и рубленая паперть с рундуком обветшали и были заменены на каменные. Тесовое покрытие трапезной было обновлено. Работы по благоустройству храма продолжились в 1785 году. В холодной церкви установили новый иконостас вместо прежнего, поврежденного пожаром, и перестелили белокаменные полы. В эти же годы возвели каменную церковную ограду с воротами. В конце XIX века была проведена капитальная перестройка теплой части храма. Проект расширения с установкой калориферного отопления разработал архитектор И. А. Чарушин, который представил чертежи на рассмотрение Строительного отделения Вятского губернского правления в 1896 году. Все работы завершились в 1900 году.

Планировочная структура памятника отличается сложностью, характерной для храмов с богатой историей строительства. В ее основе лежит квадрат холодной церкви с пристроенной пятигранной алтарной апсидой. Обширная трапезная включает приделы с трехгранными апсидами, которые примыкают к боковым фасадам четверика. Через широкие подпружные арки средняя часть трапезной соединяется с приделами, образуя единое пространство теплой церкви. С западной стороны к трапезной примыкает пятисекционный блок палаток и притвора. Стены крытого перехода, соединяющего притвор с входной группой, имеют скос в северном направлении, что подчеркивает нерегулярный характер привязки ворот церковной ограды и храма. В объемной композиции памятника доминирует выразительная вертикаль завершения холодного храма, состоящая из двух стройных световых восьмериков с удачно подобранными пропорциями и крупными проемами. Низкая трапезная с пятикратным ритмом оконных проемов выделяется поднятой вальмовой кровлей и крупными щипцами на боковых фасадах. Вход в трапезную обозначен высоким декорированным аттиком, над которым возвышается главка на цилиндрическом барабане.

Наружное убранство самой старой части памятника, не отличающееся разнообразием декоративных элементов, типично для каменных вятских храмов 1730-1750-х годов. Фасады четверика разделены на два яруса широким карнизным поясом, украшенным ступенчатыми сухариками, переходящими на стены алтаря. Вертикальные трехчастные членения фасадов выполнены каннелированными лопатками с филенчатыми постаментами. Сдвоенные лопатки подчеркивают углы четверика, а одинарные, апсиды. Удлиненные лопатки верхнего яруса упираются во фризовый пояс с условными триглифами. На центральных участках стен каждого фасада между одинарными лопатками фриз имел дугообразные очертания, которые были срезаны, вероятно, при реконструкции 1770-х годов. Верх четверика был тогда перестроен, получив крупные циркульные полуглавия, врезанные в восьмилотковую кровлю. В полуглавия вписаны круглые люкарны. На фасадах видны сбитые рамочные наличники проемов верхнего света с характерными «ушастыми» очертаниями. Профиль наличников повторяет обрамления увеличенных ширинок, расположенных под люкарнами. Над проемами первого яруса, сандрики в виде полочек. Суховатый декор восьмериков и полуглавий состоит из редких прямоугольных сухариков и профильных карнизов. Высокие окна с полукруглыми перемычками на фасадах трапезной, ранее не имевших известковой побелки, объединены архивольтами. Пониженные части трапезной, алтари приделов и притвор выделены сочным карнизом с сухариками и наличниками с треугольными сандриками. Углы и простенки притвора отмечены пилястрами с ширинками. Круглые слуховые окна трапезной гармонируют с люкарнами храма.