Сегодня, глядя на эту большую, красивую и представительную церковь, трудно представить, что когда-то она была лишена большей части атрибутов здания православного храма и более всего походила на обычное типовое строение сугубо мирского предназначения. Соборный храм Святителя Николая Чудотворца был выстроен в селе Вятские Поляны из кирпича в период 1818-1826 годов. Уже спустя столетие, в годы советской власти, от него оставался практически один обветшавший остов: у здания отсутствовали колокольня, купола, решётки, двери и даже окна. Храм был восстановлен прихожанами и меценатами только после возвращения его в лоно Церкви в 1987 году. На сегодняшний день Никольский собор отреставрирован практически в первозданном виде. Современники его восстановления отмечали: каждый кирпичик и каждый грамм раствора были уложены в это здание бережно и с любовью. Основной объём храма выполнен в виде традиционного четверика, на который установлен весьма массивный барабан восьмерика. Завершает строение гранёный сферический купол, осеняемый кованным крестом. Здание трапезной, довольно сильно вытянутое в длину, оканчивается трёхъярусной колокольней. Она полностью повторяет первоначальный облик колокольни, выстроенной в 1893 году.
Архитектурная стилистика Никольского храма наследует черты московского, или, как его ещё называют, нарышкинского, барокко. Его важнейшая особенность — мажорный характер общего облика, преобладание светлых тонов фасадов, как в пастельном колере Вятскополянской церкви, и весьма чёткое деление всего архитектурного ансамбля храма на составные части. В полном соответствии с нарышкинским стилем зданию Никольского собора присуща масштабность, хотя и выраженная не в стремлении вверх, а по горизонтали — храм буквально раскинулся вдоль речной набережной. При этом и колокольня, и главный купол этой церкви хорошо видны из самых разных точек города. Всё это способствует тому, что Никольский собор выглядит ярким и торжественным акцентом на фоне окружающей городской архитектуры Вятских Полян. Трёхъярусная колокольня Никольского собора благодаря своей высоте в 1930-е годы использовалась городскими властями для организации тренировочных прыжков с парашютами. Существует версия, что был совершён только один прыжок, запечатлённый фотохроникой тех лет, и тот неудачный, после чего звонница была разрушена. По рассказам старожилов, прежде колокольня использовалась в качестве сигнальной башни: если в Вятских Полянах с утра был сильный мороз, на ней вывешивали красный флаг, означавший отмену уроков в местных школах.
В годы советской власти Никольский собор был погружён в безмолвие более полувека, и только в 1989 году вновь зазвучали его колокола. Они были приобретены в воронежском литейном кооперативе «Русь» на пожертвования горожан Вятских Полян. Никольская церковь стала первой из храмов Кировской области, закупившей звоны в этом городе. Решено было запечатлеть на колоколах имена самых щедрых жертвователей. В итоге летом храм обрёл голос, и первым с восстановленной звонницы зазвучал самый большой из нынешних колоколов, весящих почти потонны. Восстановительные работы над куполами Никольского собора начались в 1990 году. Первым был смонтирован многотонный купол колокольни храма, увенчанный острым шпилеи и крестом. Высота от окончания креста до основания купола составляет 11 метров. Работы завершились накануне светлого праздника Пасхи, и купол был поднят и водружён на звонницу за одну ночь вручную, при помощи строительных талей. Более крупный и массивный купол основного объёма храма, увенчанный главкой под крестом, смонтировали летом следующего года. Он был тщательно отреставрирован усилиями целой бригады инженеров и мастеров местного машиностроительного завода. Несмотря на общую барочную стилистику здания Никольского собора, декор его основного объёма выполнен преимущественно в духе классицизма. Поэтому наружная отделка храмового здания весьма сдержана и лаконична. Декор применён минимально и представлен по большей части в оформлении конька и обрамлениях многочисленных оконных проёмов храма.
Сегодняшний Никольский собор Вятских Полян — это большой и красивый храм, имеющий три придела. Главный престол освящён во имя святителя Николая Чудотворца, северный — во имя Илии Пророка, а южный наследует память о преподобном Трифоне Вятском, одном из основателей города. О величине внутреннего пространства церковного здания свидетельствует тот факт, что в годы советской власти здесь размещался зрительный зал кинотеатра. Тем не менее местный селянин Андрей Гаврилов ещё в 1823 году подавая ходатайство на составление плана каменного Никольского храма, особо оговаривал: «Только отнюдь не обширного, а такого, чтоб вся церковь с колокольнею была воздвигнута на 13 саж. длинника с соответствующим оному поперечнику». На протяжении всей истории этого храма его церковная и богослужебная утварь приобреталась на пожертвования простых прихожан либо на средства частных благотворителей. Исключение составил лишь 1764 год, когда по указу императрицы Екатерины II была произведена секуляризация церковно-монастырских земель, по сути — отчуждение их в пользу государства. Во исполнение этого указа был закрыт и Христорождественский монастырь в Вятских Полянах, а всё его имущество тогда передали в Никольскую церковь. Немалая его часть была использована для обновления богослужебного убранства и оформления внутренних интерьеров. Большой вклад в обустройство и украшение Никольского храма изнутри внёс его постоянный прихожанин-меценат и потомственный церковный староста Михаил Алексеевич Зайцев. Незадолго до 1917 года он практически полностью отремонтировал и обновил внутреннее убранство Вятскополянской церкви, оплатил золочение иконостаса и изготовление новых серебряных окладов для икон.
До революции внутри храма существовала настенная роспись. Благодаря Зайцеву, она обновлялась и реставрировалась, равно как и церковные иконы, большая часть которых была помещена в дорогие серебряные оклады, искусно инкрустированные камнями-самоцветами. Полностью была обновлена ризница; ярким украшением богослужебной утвари служили несколько комплектов серебряно-позолоченных сосудов и напрестольных крестов. Гордостью Никольского храма изначально было древнее рукописное Евангелие, предположительно дарованное собору самим преподобным Трифоном Вятским. Оно весило больше пуда и было также, подобно многим иконам храма, «обложено серебром с золотым середником и каменьями». За столь щедрую помощь в оформлении внутреннего убранства здания причт Никольского храма ходатайствовал перед своим благочинным о представлении Михаила Зайцева к награде. В планах мецената было и устройство в храме плиточного пола, на что он выделил тысячу рублей. Известны имена и других благотворителей, внесших свой вклад в украшение интерьеров собора. К примеру, братья Григорий и Михаил Фалеевы приобрели для Никольского храма иконы афонского письма — образ Божией Матери «Скоропослушница» и постамент к ней. Нынешняя церковная утварь Никольского собора также приобретена на деньги горожан Вятских Полян. По рассказам прихожан-старожилов, процесс восстановления внутреннего пространства храма в годы перестройки начинался с двух железных печек и окон, забитых фанерными листами. К сожалению, не удалось сохранить настенные фрески, и сегодня стены храма оштукатурены и окрашены в спокойные тона.
В числе достопримечательностей нынешнего храма — ковчег с частичками мощей бывавшего на Вятке святителя Луки, архиепископа Симферопольского и Крымского, привезённые из церкви в Симферополе, а также уникальное Евангелие, хоть и не былое, трифоновское, но тоже имеющее долгую историю длиной в три столетия. В пору восстановления интерьеров собора его передала в храм одна из прихожанок. В течение двух лет в Софринских церковных мастерских реставрировали это уникальный раритет весом в 25 килограммов. «Господи, спаси град сей и людей, живущих в нём» — эта надпись запечатлена на одном из образов Никольского собора, своеобразной иконе-охранительнице города. Она представляет собой триптих. В его центральной части изображён образ Спасителя с предстоящими ему святителем Николаем Чудотворцем и преподобным Трифоном Вятским. Оба чудотворца имеют самое прямое отношение к Вятским Полянам: первый считается ангелом-хранителем этого города, второй — одним из его основателей. Над фигурой Спасителя находится изображение Святой Живоначальной Троицы, а внизу — силуэты городской застройки Вятских Полян. Примечательно, что на этой иконе Никольский храм изображён ещё в своей прежней, голубой расцветке. Возле иконы размещён текст молитвы о городе и нашей стране.
