Изначально Никольский храм был возведен в центре Павловской крепости при её строительстве в 1777-1779 годах. Деревянная церковь была обнесена каменной оградой.
Новый крупный каменный храм взамен прежнего был освящён 29 июня 1853 года. Купола благолепного и большого храма были видны даже из соседнего города Георгиевска, а колокольный звон слышался за много верст, так как высота звонницы достигала 51 метра.
В 1937 году храм уничтожили. В годы советской власти здесь был кинотеатр «Россия».
В 1999 году на месте разрушенного храма по инициативе главы города Новопавловска В.Ф. Кузнецова совместно с храмом Владимирской иконы Божией Матери на средства прихожан и спонсорской помощи было начато восстановление церкви.
