Первый храм Николая Чудотворца в Лионе появился в 1928 году — он располагался в старом деревянном бараке. В 1937 году церковь сожгли радикально настроенные социалисты, и через год православная община города инициировала строительство нового каменного храма. Автором проекта стал русский архитектор-эмигрант Сергей Баздерев. Храм возводили сами прихожане, работая на стройке вечерами после работы. Из-за Второй Мировой войны храм освятили только в 1946 году.
В настоящее время храм принадлежит неканонической Западно-Европейской епархии РПЦЗ Агафангела (Пашковского).