Деревянный Никольский надвратный храм был построен в конце XVI века, наметив северную границу монастырской территории. В 1690 — 1695 годах он перестроен в камне. Первоначально храм имел пятиглавое завершение, но после пожара 1752 года надвратная церковь получила деревянный сводообразный потолок, четырёхскатную кровлю и одну деревянную главку на тонком барабане. К 1764 году глава на Никольском храме уже была обита железом.

В церковь, где служили раннюю обедню, можно было попасть по внутристенной лестнице, расположенной в толще западной стены трапезной. В результате перестройки в 1827 году вход заложили, а храм соединили с палатами настоятеля лестничной клеткой в виде овального эркера. Работы по реконструкции были выполнены известным на Вятке мастером Иваном Павловым Смирновым по проекту губернского архитектора И. Д. Дюссар де Невиля. В 1853 году над средней частью храма устроили зал для монастырской библиотеки, ликвидированный во время ремонта 1910 года.

Композиционное решение Никольской церкви традиционно для надвратных комплексов. К основному кубу храмового объёма, поднятому на высокий подклет, с востока и запада примыкают равновеликие по высоте полукруглая одночастная апсида и небольшая трапезная. Высокое мастерство отличает художественное решение фасадов памятника. Пояса уступчатых ниш-ширинок с фигурными розетками, отмечающие углы подклетного этажа, продолжены тонкими полуколонками. Два яруса тройных окон обрамлены изящными наличниками, составленными витыми и гладкими полуколонками, трёхлопастными кокошниками и пластичными спиралями в завершении оконных проёмов верхнего света.

Оригинальный карниз отрезает от стен фасада полуциркульные ложные закомары с раковинами красивого рисунка в их тимпанах. Ворота из которых одни (восточные) назывались Святыми, а другие являлись проезжими, хорошо увязаны с общей композицией храма. Стройное здание фланкируют корпуса настоятельских и братских келий, подобно своеобразным кулисам, придавая торжественность главному въезду в монастырь.