Деревянная церковь Николая чудотворца существовала в Елабуге уже в середине XVII в. В XVIII в. деревянное здание было заменено каменной, рядом возведена деревянная тёплая Богоявленская церковь. К началу XIX в. оба храма обветшали, и с 1808 по 1818 гг. здесь на их месте на средства прихожан был сооружён однопрестольный каменный храм.
С 1848 по 1852 гг. церковь была перестроена на инвестиции купца Алексея Ивановича Стахеева. Здание храма стало двухэтажным и трёхпрестольным. Наверху был сооружён главный Никольский престол, внизу – тёплые приделы. Строение церкви нетрадиционной композиции. Оно не имеет выступающей апсиды и напоминает, по композиционному решению, гражданское сооружение. Алтарь церкви имеет прямоугольную форму, что не характерно для культовых строений середины XIX в. Купол у церкви один, его видно издалека. Рядом возвышается колокольня, а к храму сооружена небольшая трапезная. Храм является памятником архитектуры в стиле строгого классицизма.