29 и 30 ноября 1908 года в Бердичеве прошли праздничные мероприятия по случаю освящения новопостроенного храма при участии Преосвященнейшего Павла, епископа Чагиринського: утром 30 ноября благочинным и настоятелем собора священником Вячеславом Бичковським был освящен престол в южной части алтаря нового храма во имя святой великомученицы Варвары, а уже перед поздней литургией епископ Павел и освятил главный престол Николаевской церкви.
Февральские события и Октябрьская революция 1917 года коренным образом изменила ход церковной жизни. 31 октября 1921 года Николаевская церковь передается советской властью для совершения богослужения епископу Липовецком и Бердичевском Александру (Чекановському). Но 11 сентября 1923 года он присоединяется к обновленческому движению, становится членом Всеукраинского Высшего Церковного Управления, а Николаевская церковь становится для него кафедральным собором.
4 февраля 1930 года постановлением президиума Бердичевского Окрисполкома были сняты с Бердичевских церквей колокола и переданы в фонд индустриализации Украины.
В 1935 году епископом Бердичевским (с 1936 г. архиепископ), викарием Житомирской епархии (обновленческой), становится Мелетий (Фомин). Но не долго пользовались обновленцы лояльностью к ним советской власти — в феврале 1938 года арестовано духовенство Николаевской церкви во главе с епископом Мелетием и подвергся репрессиям.
7 апреля 1938 года Оргкомитет ВЦИК по Житомирской области принимает решение «о закрытии молитвенного дома Николаевской церкви г. Бердичеве и передача его для культ потребностей трудящихся». Церковное имущество сразу было разграблено, иконы, книги уничтожались и выбрасывались. От храма остались лишь стены, окна и двери. Главная святыня Николаевской церкви — древний чудотворный образ святителя Николая — при загадочных обстоятельствах исчез.
Сначала Николаевскую церковь пытались использовать как агитационный пролетарский кинематограф для борьбы с «религиозным опиумом» для народа, потом храм использовали в основном как зернохранилище, склад и конторские помещения.
Открылась Николаевская церковь уже во время немецкой оккупации: с февраля 1942 года в ней проводятся богослужения.
В мае 1945 года Николаевская церковь была официально зарегистрирована как приходской храм, с 1 августа того же года началось его восстановление.
По материалам сайта «Мой Бердичев»
