Почти три века в центре города, на возвышенном месте при въезде в Далматово с южной стороны стоит приходская Николаевская церковь. В середине XVII века у стен Далматова монастыря возникло поселение «Слобода служняя», которое в 1691 году получило название села Николаевского. В 1658 году здесь была срублена первая, а в 1673 году вторая деревянная церковь во имя Святителя Николая Чудотворца. Вместе с сооружением храма был образован приход, в который вошли Служняя слобода и окрестные деревни. В середине XVIII века деревянная церковь обветшала, стала маловместительной для возросшего числа прихожан. Прихожане решили выстроить каменный храм.
Каменная Николаевская церковь строилась на месте второй деревянной в 1754-1763 годах на средства прихожан – монастырских крестьян. Спустя некоторое время неотапливаемая каменная церковь перестала устраивать верующих. В 1770-1776 годах с северной стороны был пристроен отапливаемый северный придел во имя трех святителей Василия Великого, Григория Богослова, Иоанна Златоуста.
В середине XIX века снова возник вопрос о расширении приходской церкви и с 1858-1860 годов с южной стороны был пристроен придел во имя святителя Димитрия Митрополита Ростовского с трапезной, притворами и папертью.
Окончательная достройка Николаевской церкви была завершена в июне 1822 года. Вокруг церкви была построена кирпичная ограда. Внутри ограды размещалось кладбище, где хоронили священно- и церковнослужителей и в виде исключения членов их семей. На этом кладбище метрах в 20 от восточной калитки, рядом со своим мужем, священником Николаевской церкви Никифором Черемухиным, похоронена Павла Иоасафовна Черемухина, основательница первой школы для девочек, родоначальница большой династии учителей, чей общий стаж составляет более тысячи лет.
Во время Гражданской войны в 1918 году священники Николаевской церкви Владимир Сергеев и Александр Сидоров, а также дьякон Василий Ситников претерпели мученическую кончину. Бывший красноармеец 4-го Уральского стрелкового полка А.Н. Грязных вспоминал: «Приступив к Далматову, мы решили с честью встретить противника. На помощь Шадринской добровольческой группе белогвардейцев прибыл из Омска 2-й Степной полк, состав которого был в большинстве из офицеров». В ночь на 27 июня/10 июля белогвардейские части подошли к реке Исеть. «Наши сторожевые посты заметили сначала конную разведку, а потом и цепь, – писал А.Н. Грязных. – Все было готово: пулеметы, замаскированные на своих местах, уже готовы были осыпать наступающих. Какая-то нервная дрожь, дрожь, которую испытывают охотники при виде дичи или зайца, охватывает всех нас, сидящих в одиночных окопчиках, на берегу реки Исети. Соблюдая тишину, зорко глядим мы в сторону неприятеля, дожидаясь, когда цепь подойдет ближе. Тихо везде. Уже сумерки. Вот еще несколько десятков сажен — и мы откроем огонь. Вдруг колокольный звон нарушает зловещую тишину и цепь рассеивается. Колокольный звон оказывается сигналом, который устроили местные священники, затворившись в церкви. Они видели все приготовления и дали понять о грозящей опасности для близких им по духу людей и решили пожертвовать собой, но спасти других». Через некоторое время с колокольни стал раздаваться уже трезвон во все колокола. Винтовочной и пулеметной стрельбой по церкви красные прекратили колокольный звон, а несколько орудийных залпов приостановили наступление белых. Красноармейцы бросились к церкви и схватили находившихся там священников Владимира Сергеева и Александра Сидорова, диакона Василия Ситникова. Красноармейцы были в ярости от случившегося. Священников Владимира Сергеева и Александра Сидорова решено было расстрелять на месте без суда и следствия на страх другим служителям Церкви, чтобы не вмешивались в борьбу за власть. В тот же день оба священника были убиты красноармейцами в Сухом логу у линии железной дороги. Диакона Василия Ситникова повезли в село Катайское и по дороге расстреляли.
Решением Священного Синода от 17 июля 2002 года священномученики Владимир Сергеев, Александр Сидоров и Василий Ситников прославлены в Соборе новомучеников и исповедников Российских. Отрадно, что город Далматово обрёл в их лице особых заступников и молитвенников.
В 1934 году по решению советских властей церковь была закрыта. Здание изменило первоначальный облик. Колокольня, купола и церковная ограда были разобраны на кирпич.
В советское время в здании церкви размещались кинотеатр, Дом культуры, спортивная школа, склады, библиотека, флюорографический кабинет. С 1980-2012 год в здании Николаевской церкви находился краеведческий музей.
В 50-е годы ХХ века Николаевская церковь стала предметом изучения как памятник архитектуры XVIII века. В 1960 году наряду с сооружениями Далматовского Свято-Успенского монастыря Постановлением Совета министров РСФСР Николаевский храм был объявлен памятником архитектуры республиканского значения.
В начале 1980-х годов учеными Свердловского архитектурного института были проведены научные исследования этого замечательного памятника архитектуры и составлены планы и описания здания, позволяющие воссоздать его первоначальный облик. По оценке свердловских архитекторов Николаевский храм ценен своим богатым декором, выполненным в лучших традициях уральской архитектуры середины XVIII века. До наших дней внутреннее убранство храма практически не сохранилось. В настоящее время в южном приделе благодаря бережному отношению сотрудников музея восстановлены четыре медальона в распалубках сводов с изображениями святых и настенное изображение в полный рост святого апостола Павла на пилястре — основании арки с северной стороны.
Сейчас здание передано Шадринской епархии Русской Православной Церкви. В южном приделе в определенные дни читаются акафисты Святому Николаю Угоднику. Жизнь Николаевской церкви с трёхсотлетней историей продолжается. Предстоит большая работа по восстановлению старинного храма — реставрация фасадов и приспособление интерьеров для осуществления церковной службы, восстановление утраченной колокольни и храмового пятиглавия. Трудно восстанавливать то, что разрушено.
Паломническая и туристическая тропа уже давно прочно проложена к стенам Далматовского монастыря — самого раннего каменного монастыря Урала и Сибири. Хочется надеяться, что в ближайшем будущем будет восстановлена ещё одна зауральская жемчужина — Николаевская церковь, уникальность которой в том, что она является первым каменным кирпичным приходским храмом, построенным на территории Шадринского уезда Пермской губернии.
