Храм святителя Николая, упомянутый в описи 1626 года как «церковь Никола Чудотворец в городе же», изначально находился на городской площади в крепости. В 1775-1779 годах его перенесли на нынешнее место в Козью слободку, построив из камня на общественные пожертвования.

Изначально храм был небольшим и однопрестольным. В 1844 году к нему добавили трапезную часть с двумя приделами в честь Тихвинской иконы Божией Матери и святителей Московских Петра, Алексия, Ионы, Филиппа и Ермогена, а также колокольню, ставшую доминантой ансамбля. Она, выдержанная в традициях древнерусского зодчества, гармонично сочетается с древним храмом.

Храм выполнен в стиле провинциального классицизма. К двухсветному четверику с крестовым сводом и одной главой примыкает пониженный объем алтаря с широкой апсидой, полуциркульным сводом и боковыми разгрузочными арками. Алтарь отделен от храма глухой каменной стеной с тремя арочными проходами. Трапеза и колокольня построены в эклектичном стиле. Храм кубической формы (без трапезы) с четырехскатной крышей и полукруглым шатром. Колокольня трехъярусная, в виде массивного столба с большой луковичнообразной главой.

Благоустройство храма во многом связано с калужским мещанином Федором Андроновичем Извековым, церковным старостой, который пожертвовал храму вещи и деньги на сумму 600 рублей. В 1899-1900 годах на его средства была отремонтирована трапезная, стены храма заново расписаны (росписи сохранялись до 1983 года), вызолочены иконостасы. В 1905-1906 годах полы покрыли метлахской плиткой.

В 1848 году при храме открылась церковноприходская школа.

С 17 июля 1935 года до своей мученической кончины в 1937 году настоятелем был священномученик архимандрит Иоанникий (Дмитриев).

Свято-Никольский храм обладает богатым убранством. Все иконостасы сохранились. Главный, высокий, пятиярусный, создан в конце XVIII века. Большинство икон выполнены в древнерусской традиции с элементами западного влияния. Двухъярусные иконостасы приделов содержат как современные, так и более ранние иконы. В местном ряду главного иконостаса находится древняя храмовая житийная икона святителя Николая, перенесенная из прежнего деревянного храма и особо почитаемая прихожанами. В храме также находятся иконы из закрытых калужских храмов. Перед правым клиросом у солеи размещена икона Благовещения Пресвятой Богородицы первой половины XVIII века из разрушенного Благовещенского храма.

К чтимым иконам храма относятся: икона святителя Николая в иконостасе Тихвинского придела, Калужская икона Божией Матери, Казанская икона Божией Матери, икона Божией Матери «Утоли моя печали», икона мучеников и исповедников Гурия, Самона и Авива, Корсунская икона Божией Матери, икона святых Зосимы и Савватия Соловецких.

Архиепископ Людиновский Георгий (Грязнов) (1934-2011) похоронен в усыпальнице храма.