В 1589 году в монастыре был возведён первый каменный Никольский собор, который был уничтожен и сожжён поляками в 1612 году.

Строительство нового Никольского собора на фундаменте старого началось в 1620-х годах, а освящение состоялось только в 1677 году. Сегодня Никольский собор представляет собой массивное пятиглавое кубическое здание с двумя приделами, по композиции напоминающее храмы Ярославля. В конце XIX века к нему добавили паперть и колокольню.

Собор построен из камня, холодный и прочный, посвящён святителю Николаю. Он имеет три придела: центральный, в честь святителя Николая, левый, в честь великомученика Федора Стратилата, а правый, в честь святого Архангела Гавриила и преподобной Марии Египетской. Храмовые праздники отмечаются 9 мая, 6 декабря, 8 февраля, 1 апреля и 26 марта. Время первоначального строительства собора неизвестно, а приделы святого Архангела Гавриила и преподобной Марии Египетской были устроены в 1898 году. Придел Архангела Гавриила был создан на средства московской купчихи Марии Александровны Гусевой. В соборе хранятся почитаемые святыни: чудотворная икона святителя Николая и часть его святых мощей, собранная в серебряном ковчеге.