Единоверческая община в Мстёрской слободе была создана в 1849 году.
Первую же церковь на выделенной им северной окраине слободы единоверцы возвели в 1852 году. Это была Троицкая деревянная церковь на старообрядческом кладбище.
Вскоре, по мере разрастания общины решено было построить ещё один храм — каменный. Строительство кирпичного здания дошедшего до нашего времени датируется 1884 годом (освящение), а заложен храм был в 1866 году.
На строительство этой церкви много средств пожертвовал уроженец Мстёры, вязниковский 1-й гильдии купец Осип Осипович Сеньков. Но оно затянулось. Прошло 14 лет. Отделка храма была завершена лишь в 1884 году стараниями и крупными пожертвованиями старосты единоверческой церкви Ивана Егоровича Мумрикова. Он на свои средства устроил в храме каменный мозаичный пол, на его средства изготовлен иконостас, который расписывали лучшие мстёрские мастера-иконописцы. Кроме этого стены внутри и снаружи тоже были окрашены и расписаны.
В 1900-1901 годах на пожертвования И.Е. Мумрикова, Г.А. Клевакина, Е.И. Голышевой к храму была пристроена паперть, к юго-западу от него построена кирпичная восьмигранная часовня с шатровой кровлей, а вокруг обоих церквей — каменная ограда с ажурными коваными решётками. При храме была организована Воскресная школа.
С 1918 года по 1930 год здесь находилась епископская кафедра Мстёрской единоверческой епархии.
Центральный храм выполнен в форме четверика с плоским четырёхскатным куполом, на котором возвышается луковичная главка на маленьком барабане (ныне глухой барабан и главка покрыты оцинкованным железом). Помещение трапезной не выделено, колокольня примыкает небольшим переходом к основному объёму. Верхняя часть колокольни была разрушена сразу же после закрытия церкви в 1930-х годах. Колокола со звонницы были сброшены, а чтобы колокольня больше не напоминала часть культового сооружения, её просто-напросто решили уменьшить, разобрав верхний ярус с шатром и главкой с крестом. Сам храм стали использовали как складское помещение.
В конце 1990-х годов здание церкви передали в ведение Русской Православной Церкви. В середине 2000-х годов была отреставрирована часовня, а с 2004 года начат ремонт и самого Никольского храма. Ныне церковь полностью отремонтирована и отреставрирована, в ней проходят богослужения.