В 1879 году, после того, как село Мелекесс получило статус посада, на месте небольшого сквера была построена каменная церковь, рассчитанная более чем на 2 тысячи прихожан. 19 августа того же года она была освящена во имя святого Николая Чудотворца, то есть получила то же посвящение, что и предыдущая деревянная церковь на Базарной площади (не сохранилась). Новый каменный храм был расположен на Казанско-Оренбургском тракте, на Старозаводской улице (ныне почти по этой же линии проходит улица Куйбышева).

При церкви Николая Чудотворца действовала библиотека и церковно-приходская школа. На соседней Хлебной площади ежегодно проводилась зимняя Никольская ярмарка, и каждый раз перед ее началом и перед большими праздниками церковь тщательно белилась - потому в посаде ее традиционно называли "белой", для отличия от соседней "красной" (возведенная в 1894 году архитектором Шервудом, краснокирпичная церковь святого Александра Невского до наших дней также не сохранилась).

Церковь Николая Чудотворца была закрыта в 1935 году, а спустя два года ее здание было взорвано.

В 2000 году на ее месте была поставлена небольшая деревянная часовня, которую в 2002 году заменили на новую деревянную церковь Николая Чудотворца.