Церковь располагалась в погосте (селе) Вяльцево бывшей Георгиевской волости Солигаличского уезда. Рядом с Вяльцевым стояла усадьба Желудьево, принадлежавшая в 1742 году Г.С. Горталову, поручику Пензенского пехотного полка. Горталов находился с полком за границей, и поместьем, в которое входили деревни Плосково, Жильцово, Желудьево, управляла жена Горталова. Но крестьяне, подстрекаемые старостой Федоровым, отказались подчиниться жене Горталова. Она пожаловалась в Галичскую провинциальную канцелярию, и воевода Галича князь Вадбольский приказал наказать старосту и других крестьян кнутом.
Каменный трехсветный ротондальный Николаевский храм с. Вяльцева с небольшой трапезной, трехъярусной каменной колокольней и церковной каменной оградой построен в 1812 году при помощи прихожан и на средства владельца села капитан-лейтенанта Николая Григорьевича Львова (сына Г.С. Горталова), чья могила с гранитным надгробием в виде муфтированного цилиндра сохранилась недалеко от церкви. Приходское кладбище находилось рядом, было обнесено оградой на каменном фундаменте с деревянными решетками и кирпичными столбами. С одной стороны ограда кладбища примыкала к церковной ограде.
В 1863 году казенный церковный причт получал жалование в сумме 96 рублей и состоял из священника и дьячка. Проценты с капитала в разных процентных бумагах в пользу причта исчислялись в сумме 230 рублей. Церковь по штатному положению была причислена к седьмому классу.
Церковь имела в собственности земельные наделы площадью 26 десятин. План и межевая книга на землю отсутствовали. В десяти селениях прихода и 51 дворе проживали 235 мужчин и 319 женщин. Приходские деревни от церкви располагались в радиусе 8 верст. В одной версте от Вяльцева находилась Воскресенская церковь села Пятница-Воча.
В 1911 году церковь относилась к II Солигаличскому благочинному округу. Церковный причт состоял из священника и псаломщика. Священник получал казенное жалование в сумме 300 рублей, псаломщик – 100 рублей. Проценты с капитала в разных процентных бумагах исчислялись в сумме 2823 рубля. Доход от богослужения, крещения, венчания, отпевания и проч. священника составлял до 165 рублей, псаломщика до 55 рублей. Для священника был выстроен специальный церковный дом, псаломщик имел свой дом. Для устройства причтовых помещений церковь имела капитал в 25 рублей.
В собственности церкви находилась усадебная земля – 1050 саженей, неудобная – 1 десятина 100 саженей, пахотная и сенокосная — 18 десятин 1350 саженей. Кроме того, под церковью и кладбищем находилось 900 саженей, под дорогами 1400 саженей и в пустошах 6 десятин 259 саженей. На земельные участки план и межевая книга отсутствовали. В 14 селениях Николаевского прихода проживали 370 мужчин и 441 женщина. Видим, что с 1863 года численность населения прихода возросла почти на 300 человек. В 1897 году с. Вяльцево относилось к Георгиевской волости, здесь проживали 6 мужчин и 10 женщин, в 1907 году в 6 дворах – 21 человек.
