У 1677 згорі­ла, пізніше коштом київського війта Ф. Ждана було зведено новий дерев'я­ний храм. 1772 на протилежному боці вулиці арх. І. Григорович-Барський розпочав будівництво цегляної церкви в ім'я християнського святого Миколи Мірлікійського. 1811 церква постраж­дала від пожежі, пізніше відновлена зі збереженням первісного вигляду. 1837 розписана (худ. Синельник та ін.), 1852 живопис поновлено й дописано. 1971 - 72 проведено консервацію роз­писів під керівництвом I. Дорофієнко (бригада П. Редька). Пізніше, у 1970— 80-х рр. фахівці Київської спеціаль­ної науково-реставраційної виробничої майстерні Держбуду УРСР провели часткову консервацію і реставрацію стінопису, різьблення та живопису іко­ностаса (різьбярі М. Базько, Ю. Євлашевський, I. Криницький, позолотник В. Урванов, Р. Хоменко). Більшість ікон після розкриття набула первісного вигляду.

Цегляна тинькована будівля має цент­ричну композицію, складається з висо­кого центрального об'єму зі слабо виявленим хрещатим планом, завершено­го восьмигранним підбанником з пів­сферичною банею, непрозорим ліхта­риком і маківкою.

Споруджена у стилі пізнього бароко. Характерною особливістю пам'ятки є єдиний підбанник незвичної форми з арковою колонадою зі здвоєних коло­нок коринфського ордера. У чотирьох напівкруглих у плані конхах, що мають висоту 2/3 від висоти рамен централь­ного об'єму, розміщені вівтар та входи. Наріжжя центрального об'єму підкрес­лено  здвоєними пілястрами з витонченими коринфськими капітелями. З бо­ку східного фасаду в наріжжя вбудова­но невисокі, квадратні в плані каме­ри — хрещальню та ризницю. Привер­тає увагу нерівномірність наявного архітектурного оздоблення фасадів: на конхах і підбаннику зберігся ошатний бароковий декор, вікна верхнього яру­су та фронтони мають обрамлення з більш стриманим профілюванням і слідами пізніших переробок. До західної конхи прилягав відкритий восьмигран­ний у плані ґанок, який первісно мав вигляд шатра на восьми колонках (у 2-й пол. 19 ст. перероблений на закрите приміщення) — бабинець. Компактність і навіть деяке затиснення об'єму врівноважуються світлим, ви­сотно розкритим підбанним просто­ром. На невеликі хори ведуть кам'яні сходи у товщі стіни, що продовжують­ся на горище.

Настінний розпис в інтер'єрі храму, виконаний олійними фарбами по тиньку, здійснювався поетапно, неодно­разово поновлювався й дописувався. Первісний живопис кін. 18 ст. майже повністю знищено пожежею 1811, збе­реглися тільки незначні фрагменти на парусах бані, більшою мірою — у консі західної апсиди. У 1990-х рр. реставра­тори (бригада М. Романченка) виявили під пізнішими нашаруваннями у консі фрагменти композиції «Страшний суд», виконаної в м'якій лесирувальній жи­вописній манері, близькій до розписів Свято-Троїцької надбрамної церкви Києво-Печерської лаври. Ці фрагмен­ти — яскравий зразок високої май­стерності українських художників, іме­на яких невідомі.

Основну частину живописних компо­зицій виконано в 19 ст. за два етапи. На першому етапі живописних робіт — у 1830-х рр. — роботу проводила група київських майстрів під керівництвом живописця Синельника. У другому ета­пі — на поч. 1850-х рр. — брав участь худ. О. Сенчило-Стефановський. У стриманій академічній манері, влас­тивій добі класицизму, зображено 12 апостолів у простінках між вікнами підбанника і чотирьох євангелістів на парусах; композиції на тему «Різдво Христове», «Вознесіння Господнє», «Перенесення мощей св. Миколи Мір­лікійського» — у північній частині трансепта, сцени «Зняття з хреста», «Успіння Богородиці» і «Вознесіння Бо­городиці» — у південній частині тран­септа. Всі композиції мають симетрич­ну побудову, органічно вписуються у площину стіни. Образи персонажів тонко змодельовані світлотінню. Май­стерно, у ніжній пастельній гамі вико­нано, зокрема, верхню частину компо­зиції «Вознесіння Богородиці».

Проте всі розписи у багатьох місцях пошкоджено наступними записами (1882, 1887, 1898, 1915), виконаними, ймовірно, майстрами, які не завжди мали достатню професійну підготов­ку: з'явилося не властиве цим роз­писам поєднання відкритих, яскра­вих, часто контрастних кольорів тощо.

Грубі записи пізньої пори було роз­крито реставраторами у 1980-х рр. (О. Лісаневич, П. Редько).

Вірогідно 1882, після того, як розшири­ли двері між восьмигранним бабинцем і храмом, було написано обабіч отвору настінні композиції: з північного боку — постать преподобного Антонія Печерського, з південного — пре­подобного Феодосія Печерського. Мабуть, одночасно з ними з'явилися композиції на чотирьох гранях бабин­ця на тему «Житіє св. Миколи Мірлікійського».

1914—15, під час перетирання тиньку, у вівтарі храму в натуралістичній ма­нері трактування образів і просторово­го оточення виконано композиції: «Бог Отець», «Зішестя Святого Духа», «Вос­кресіння Христове», «Розмова Христа з мусульманином» та ін. У цей же період здійснено декоративне оздоб­лення незайнятих площин стін і скле­пінь орнаментальними прикрасами з тематичними медальйонами: «Св. Аг­нець», «Ковчег» та ін.

У 20 ст. виконано розписи, які не відзначаються високими художніми якостями: «Святий Дух» (на підбанному плафоні), «Притча про женців» (у консі західної апсиди) і «Бог Отець» (на стелі бабинця). Під розписом «Притча про женців» у 1990-х рр. роз­крито композицію 18 ст. «Страшний суд».

Справжнім шедевром іконописного мистецтва є давня ікона «Св. Микола Мірлікійський», виконана темперними фарбами по дереву і датована дослід­никами приблизно 1-ю пол. 17 ст. Ви­шуканість колористичного вирішення та лінійного ритму, особлива декоративність, увесь мажорний лад твору на­ближають його до найкращих зразків українського народного мистецтва. Зберігся дерев'яний різьблений іконос­тас, виготовлений 1852 у формах пізнього класицизму.

Пам'ятка має велике містобудівне значення як історична архітектурна домінанта у панорамі Подолу.

1993 Київський фонд культури вста­новив у садибі церкви хрест з червоного граніту з дзвоном у прорізі на середохресті, оперезаний ланцюгом (арх. А. Ігнащенко). На чоловому боці хреста викарбувано присвяту тим, хто поклав життя на вівтар України.

Тепер — храм Української автокефаль­ної православної церкви [802].