Деревянное здание церкви было построено в 1900-х гг. на железнодорожном вокзале станции Верхнеудинск, на месте современного здания линейного отдела внутренних дел на станции Улан-Удэ. « В 1900-х гг. за линией железной дороги возводиться Николаевская железнодорожная церковь » (ф.10, оп.1, д.2309, л.1). В 1915-1917 гг. церковным старостой был Иван Автономов Бурнашевский, дорожный мастер 1 околотка 6 участка Службы пути Забайкальской железной дороги. После закрытия до 1937 года церковь использовалась в качестве зала ожидания пассажиров станции.

В 2002 году ветераны- железнодорожники Улан- Удэнского отделения ВСЖД предложили начальнику отделения А.С. Кореневу построить вблизи железнодорожного вокзала небольшую часовню. Спустя два года начальником ВСЖД А.Г. Тишаниным было принято решение о строительстве храма.

В первый день церковного новолетия, 14 сентября 2004 года, правящим архиереем Читинской и Забайкальской епархии епископом Евстафием освящен и установлен в основании храма закладной камень со святыми мощами святителя Иннокентия епископа Иркутского.

Возведение храма стало возможным благодаря пожертвованиям железнодорож­ников Улан-Удэнского отделения ВСЖД.

Август 2004 года. Начальник ВСЖД А.Г. Тишанин утверждает макет храма. Проводятся подготовительные работы. Начат нулевой цикл.

Сентябрь 2005 года. Строительство храма находится под постоянным контролем начальника ВСЖД А.В. Воротилкина. К этому времени построено здание храма, ведутся отделочные работы.

20 апреля 2006 года, в « Великий Четверг » Страстной седмицы, накануне праздника ПАСХИ, были установлены первый купол и крест. Молебен на освящение купола и креста провел благочинный Бурятского округа протоиерей Олег Матвеев.

2 августа 2006 года состоялось освящение Свято- Никольского храма . Храм освящен архирейским чином, Управляющим Читинской и Забайкальской Епархии епископом Евстафием.