俄罗斯教堂建造在1882年保加利亚解放之后被毁坏的萨雷(Saray)清真寺的原址上，作为俄罗斯驻保加利亚使馆官方教堂，并以当时俄国君主--尼古拉斯二世的名字命名。建造工程开始于1907年，竣工于1914年。该教堂由俄国建筑师米克海勒·普路布拉陈斯基(Mikhail Preobrazhenski)设计，其装饰参照17世纪俄罗斯教堂的装饰特点。教堂顶部的五个圆顶都有纯金包裹，教堂钟由尼古拉斯二世捐赠，外部由彩色的瓷砖装饰，内部的壁画则由一个艺术家团队完成。