Село Колычеве к 1576 году княгиней Ульяной Холмской приложено в Троице-Сергиев монастырь и с того примени стало называться Троицко-Колычевым. В Колычеве в то время была церковь во имя Николая Чудотворца. В 1593 году упоминается деревянная клетская церковь Николая Чудотворца: "в селе церковь Николая Чудотворца древяна клецки строение вотчинниково, при церкви черный поп и две кельи нищих". В 1628-1630 годах упоминается: «на селе старое усадище церкви Николая Чудотворца и новая церковь того же имени, в стороне от усадища переселились жители от разных людей, тут живут священник, дьячок, пономарь п просвирница, на церковной земле нищие". В 1676 году так же упоминается Никольская церковь и входящее в приход сельцо Покровское, в нём сгнила деревянная церковь Покрова Пресвятой Богородицы, земля церковная поросла лесом и в настоящее время стоит часовня, вокруг которой заметны следы кладбища.

Каменная Никольская церковь построена в 1850 году (строилась с 1817 (?) года) на средства купца Н. В. Федоровского. В 1851 году освящен придельный престол священномученика Василия в трапезной. В 1853 году освящен главный престол Святителя Николая Чудотвоца. В 1867 году освящен придельный престол в честь Боголюбской Иконы Божией Матери. С 1891 года при храме церковно-приходская школа.

В советское время церковь закрыли. Заброшена.