Город Мензелинск был основан в 1584-1586 годах на реке Мензеля, близ ее впадения в реку Кама, как крепость, до середины XVIII века его чаще называли Мензелинский острог. Свое оборонительное значение Мензелинск сохранял вплоть до конца XVIII века, его не удалось взять ни башкирам во время трех восстаний XVIII века, ни Пугачеву в 1774 году. В 1781 году город стал уездным городом Уфимской губернии. Город никогда не был большим, в 1897 году его население составляло 7542 человека, в 1993 году 15,2 тысячи жителей, но играл важную экономическую роль. Мензелинская ярмарка в конце XVIII века и начале XX века имела огромные обороты капитала, поэтому город был довольно благоустроенным и культурным. Здесь уже в 1872 году, в первом из уездных городов восточной части России открылась женская гимназия. В городе было два приходских храма, Никольский собор и Ильинская кладбищенская церковь, и три монастырских храма, каменный Ильинский, деревянные Вознесенский и Никольский в основанном в 1855 году Пророко-Ильинском женском монастыре. К сожалению, в советское время все монастырские храмы были снесены.
Уже в середине XVII века в Мензелинском остроге была деревянная церковь. Именно на том месте, где она стояла в начале XIX века был построен трехпрестольный каменный Никольский собор. Приделы были освящены в честь чудотворной Смоленской иконы Божьей Матери и во имя Преподобного Феодосия Тотемского. Строительство собора началось в 1807 году, а главный престол освятили в 1813 году. Соборы уездных городов обычно строились за казенный счет. Но храм в Мензелинске построен, в основном, на средства, предоставленные по обету отставным унтер-офицером Матвеем Дмитриевичем Ситниковым, который несколько лет собирал деньги, обходя пешком всю Россию.
В 1878 году собор сильно пострадал от пожара, и в 1880-1890 годах был реконструирован на средства елабужского купца и, одновременно, крупного помещика Мензелинского уезда Ивана Григорьевича Стахеева. Никольский собор представляет собой прекрасный образец стиля ампир. К сожалению, утрачена высокая пятиярусная колокольня. Собор имеет оригинальную объемно-планировочную композицию центральный неф вместе с апсидой вынесен несколько вперед. Входы с западного, южного и северного фасадов украшены портиками дорического ордера. Центральный объем увенчан цилиндром большого диаметра с двумя рядами проемов, перекрытым полусферическим куполом с главкой на глухом барабане. Трапезная представляет собой одноярусное продолговатое сооружение с пятью высокими прямоугольными оконными проемами. Колокольня утрачена. Памятник архитектуры в стиле классицизм.
