Храм построен в 1801 году на месте бывшего соборного храма Никольского на Бою мужского монастыря, известного с XV века. Деревянный монастырь страдал от пожаров, был разграблен поляками во время интервенции, позднее приписан к ростовскому Яковлевскому монастырю. В 1784 году Никольский на Бою монастырь был упразднен, а собор стал приходским храмом. Колокольня разрушена молнией в 1958 г.