Построена в 1805 на средства прихожан (архитектор школы М. Ф. Казакова) на месте разобранного каменного храма (coopужённого в 1681—83 по благословению Патриарха Иоакима), являвшегося главным храмом Кузнецкой слободы (в ней жили кузнецы). Письменное упоминание о первом храме на этом месте — 1491. В 1847 coopужена трапезная и верхний, третий ярус колокольни. Обновлялась в 1895.
Храм — одноглавый, ротонда в стиле ампир на четырехугольном в плане здании с сильно выступающей алтарной частью, с прямоугольной трапезной и четырехгранной трехъярусной колокольней (колокола сохранены). В куполе — изображение Святой Троицы. Крестовые своды трапезной (покоятся на 4-х столпах) украшены лепниной. Сохранилось внутреннее убранство (поновлено в 1895). Иконостас — резной, в стиле барокко (сер. XIX в.). Некоторые киоты — в русском стиле. Иконы — преимущественно XIX в.
Храмовая икона святителя. Николая Чудотворца (с 18 клеймами его жития, первая половины XVII в.; в иконостасе за правым клиросом) перешла от предшествующего храма.
Святыни: чудотворная икона Божией Матери «Утоли моя печали» (XVIII в.) перенесена из закрытого храма святителя Николая Чудотворца в Пупышах (Садовниках), Иверская икона Божией Матери из храма Иверской иконы Божией Матери на Всполье (в киоте перед правым клиросом Сергиевского придела), особо чтимые иконы: Божией Матери «Взыскание погибших»; преподобного Андрея Рублева (в иконостасе Сергиева придела); преподобного Сергия Радонежского (XVII в., в том же пределе); на его юж. двери — древняя икона «Святитель Алексий, возлагающий крест на преп. Сергия». Храмовая икона свт. Николая Чудотворца с житием (1-я пол. XVII в.). Иконы последней трети XVIII — нач. XIX в. в Сергиевском приделе: Спаситель и Божия Матерь на престолах (по обеим сторонам Царских врат), архангела Михаила (на сев. двери). При входе в трапезную, на столпах, иконы XIX в. — Ветхозаветная Святая Троица и Боголюбская икона Божией Матери. В нише, с правой стороны сев. придела — Плащаница Спасителя. В храме сохранились старинные облачения. Главный престол — Перенесения мощей святителей Николая Чудотворца из Мир Ликийских в Бари, приделы — преподобного Сергия Радонежского (юж.) и Введения во храм Пресвятой Богородицы (сев.). Митрополит Филарет (Дроздов) переосв. придел священномученика Василия Амасийского в придел Введения во храм Пресвятой Богородицы (однако память его как покровителя храма продолжает отмечаться как престольный праздник).
Не закрывался. В 1927—50 настоятелем был протоиерей Александр Смирнов, а в 1951—84 известный московский проповедник и духовник протоиерей Всеволод Шпиллер.
При храме — воскресная школа и Православная традиционная гимназия, с 1989 - просветительское Братство во имя Всемилостивого Спаса. В одной ограде с храмом — административное здание Православного Свято-Тихоновского богословского института.
Крестильный храм равноапостольного князя Владимира. Построен на средства прихода. Освящен в 1991. Однопрестольный. При храме - баптистерий для крещения взрослых.
