Верхотурье стало центром православия для всего Урала и Сибири благодаря Свято-Николаевскому монастырю — первой православной обители за пределами европейской части страны. Если Троицкий собор являлся ровесником города, то монастырь его моложе лишь на несколько лет. Он был основан в 1604 году, после того как за два года до этого иеромонах Иона, родом из Пошехонья, обратился с челобитной к Борису Годунову об устроении монашеской обители в новом городе. Из Москвы последовало разрешение, но средств не хватало, поэтому строительство затягивалось, и отцу Ионе даже приходилось лично ездить к царю в Москву с просьбой о помощи. Наконец, удалось поставить небольшой деревянный храм, освящённый во имя святителя Николая Мирликийского, и несколько келий. В монастыре потекла тихая молитвенная жизнь. К сожалению, о первом веке его истории почти ничего неизвестно, так как пожары уничтожили все монастырские архивы. Однако можно предположить, что обитель росла и развивалась вместе с городом, для которого ХVII век стал поистине «золотым». Главное же событие в истории монастыря случилось ровно через сто лет после его основания…
В начале ХVIII века обитель обрела «своего» святого, который провёл свою жизнь в миру, однако после смерти явился небесным заступником всего Урала. Мощи святого праведного Симеона Верхотурского были торжественно перенесены в Николаевский монастырь из Меркушина в 1704 году и с тех пор считались главной его святыней, привлекавшей в обитель множество паломников. В 1716 и 1762 годах почти все деревянные строения Свято-Николаевского монастыря сгорели в результате сильнейших пожаров, которые нередко случались в этом деревянном городке. Стоит сказать, что рака с мощами праведного Симеона пребывала целой и невредимой несмотря ни на какие катаклизмы природы. К началу ХХ века число желающих поклониться мощам праведного Симеона выросла настолько, что небольшой собор обители уже не мог вместить всех желающих. После празднования 300-летия основания монастыря и 200-летия перенесения мощей святого, в 1905 году был торжественно заложен огромный Крестовоздвиженский собор, ставший третьим по вместимости молящихся в России после храма Христа Спасителя в Москве и Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге. Освящение собора состоялось в 1913 году — отныне мощи святого Симеона пребывали в этом новом храме. Но уже близилась революция, приведшая к братоубийственной войне. С провозглашением советской власти в Верхотурье территорию монастыря заняли красноармейцы. Монахов мобилизовали и отправили рыть окопы.
Время тяжёлых испытаний породило во всей стране много новомучеников. Их ряды пополнили и расстрелянные большевиками иеромонахи верхотурского Николаевского монастыря Иакинф, Каллист и Аполлинарий. Уже в 1990-е годы Церковь канонизировала их в лице преподобномучеников. В 1925 году Свято-Николаевский монастырь был окончательно закрыт и вскоре превращён в колонию для несовершеннолетних. Мощи праведного Симеона 30 мая 1929 года передали Тагильскому музею антирелигиозной работы, их выставили в одном из залов в целях атеистической пропаганды. Но результат оказался прямо противоположным — люди приходили в музей и молились перед святыми мощами прямо в нём. В 1935 году в журнале «Советское краеведение» был опубликован материал о состоянии этой музейной экспозиции: «слабо оформлен и антирелигиозный аспект в музее. Когда заходишь в комнату, где выставлены остатки костей «нетленного» Симеона Верхотурского, невольно чувствуешь, что вошёл в какую-то молельню. Здесь собрана вся священная утварь, паникадила, громадное Евангелие. Во всей системе этой выставки нет ничего антирелигиозного». После публикации этого материала директор музея был арестован, а мощи в конце 1935 года передали в Уральский антирелигиозный музей, располагавшийся в Ипатьевском доме. После расформирования фондов музея 7 октября 1946 года мощи Симеона передали в запасники Областного краеведческого музея. Лишь 11 апреля 1989 года мощи вернули РПЦ и поместили сначала в свердловском храме Всемилостивого Спаса, а 25 сентября 1992 года основную часть перенесли крестным ходом в Верхотурский Николаевский монастырь, в отреставрированный и вновь освящённый Крестовоздвиженский собор.
Сейчас в Николаевской обители нет и следа былой разрухи, все здания отреставрированы. Как и до революции, количество паломников растёт с каждым годом, и Верхотурье постепенно возвращает себе статус духовного центра Урала. Никольский собор, бывший главный храм обители, был разобран на кирпич в 1936 году. При возрождении монашеской жизни встал вопрос о восстановлении храма. Дело в том, что в монастыре имелся огромный Крестовоздвиженский собор, где несколько предреволюционных лет почивали мощи праведного Симеона Верхотурского. То есть, с чисто практической точки зрения, необходимость восстановления Никольского храма не представлялась слишком уж насущной. В конце концов приняли решение возвести на месте Никольского собора небольшой Никольский храм с повторением некоторых архитектурных черт уничтоженного собора — в некотором смысле мемориальный, как напоминание о былом. Этот изящный храм с фаянсовыми иконами на фасаде, освящённый в 2004 году, стал подлинным украшением монастыря.
Крестовоздвиженский собор, выстроенный в неовизантийском стиле, громаден, но его масса удивительным образом не давит; внутри посетителя настигает ощущение лёгкости, воздушности, светоносности пространства. Разумеется, размеры превращают соборный храм в архитектурную доминанту монастыря. Левее алтаря под большой сенью в соборе, как и сто лет назад, покоятся мощи праведного Симеона Верхотурского, а рядом с ними на столике лежит толстая книжка, куда всякий получивший помощь святого заносит свою историю. Особенно много в ней имён маленьких детей, рождённых по молитвам святого Симеона.