Первые сведения о храме имеются с 1672 года. По преданию, он был устроен для явленного образа святителя Николая, который приплыл в Стрелково по реке Пахре. Образ был благоговейно взят из воды, и от него сразу стали совершаться чудеса. Первоначальный каменный храм построен в 1683 году царицей Марфой Матфеевной, супругой царя Феодора Алексеевича. В 1703 году возведен новый белокаменный храм во имя святителя Николая на средства А.М.Апраксина, регулярные богослужения в нем начались с 1705 году. В 1884-1885 годах храм посещал П.И.Чайковский, живший в соседнем селе Плещееве.

В 1930 году храм был закрыт. В 1953 году разобраны колокольня и трапезная часть храма, снесен купол с барабаном. В 1966 году храм внесли в список памятников всесоюзного (всероссийского) значения. В 1987 году в новой пристройке к зданию открыли ресторан.

С 1998 года в Никольской Церкви опять начались богослужения. К 2003 году завершились основные восстановительные работы. 10 мая 2003 года великое освящение храма совершил архиепископ Можайский Григорий. Были освящены также колодец и надкладезная часовня, возведенная к трехсотлетию храма.

В церкви имеются чтимые иконы: святителя Николая Можайского и святителя Алексия, Митрополита Московского.