Никольский храм был первой православной церковью в Брюсселе, он работает с 1862 года. Сначала приход находился в доме князя Николая Орлова, русского посланника при Бельгийском дворе, и содержался на его же средства. В 1876 году храм переехал на первый этаж жилого дома на улицу Шевалье, где находится и по сей день. Впоследствии церковь перешла в ведение Министерства иностранных дел, а затем Русской миссии в Брюсселе.
Главными святынями храма являются ковчежцы с частицами мощей святителя Николая Чудотворца и преподобного Серафима Саровского. При церкви работает библиотека, насчитывающая несколько тысяч экземпляров книг и журналов на церковнославянском, русском, французском, греческом, немецком, английском и других языках, а также архив.
За своё более чем столетнее существование в целом храм сохранил свой первоначальный вид и характер. Основным доминирующим акцентом является его иконостас. Первоначально в нем были другие иконы, выполненные в манере западно-европейской живописи в год создания иконостаса в 1896 году. При архиепископе Александре они были заменены другими, написанными в более иконографичной манере, старые же были помещены на стены в алтаре где они ныне и пребывают. От первоначальных икон на иконостасе остались только два образа со сценой Благовещения на Царских вратах.
В 1996 году иконостас был отреставрирован и заново позолочен. Также была возобновлена роспись на парусах и в куполе алтаря. Образцом для росписей были взяты фрески русской келии святого архидиакона Стефана на Афонской горе. Одновременно была возобновлена в старой своей характеристике центральная композиция над иконостасом «Вознесение Креста».
