Датой основания храма считается 1419 год, хотя о судьбе здания ничего не известно. Каменная церковь в современном виде возведена в 1676 году, в дальнейшем неоднократно перестраивался. Имел в своем составе придел в честь святой Параскевы.
В период с 1786 по 1842 годы храм был приписан к Покровской Церкви от Торга.
В 1843 году псковские старообрядцы во главе с наставником (впоследствии иеромонахом Михаилом) отремонтировали и стали молиться в нем по дораскольному чину. Храм был освящен в честь Св. Троицы, а придел был освящен после ремонта в честь свт. Николая, а сама церковь получила название Троицко-Никольской.
В 1890 году храм вновь подвергся реставрации.
С 1917 года храм был закрыт. Внутри и снаружи храма были найдены человеческие останки, в том числе и с простреленными черепами. Возможно, что здесь в 1920—1930 годы проводились расстрелы.
В 1995 году храм Николая Чудотворца был передан Псковскому духовному училищу.
В 2021 году храм передан единоверческой общине г. Пскова.
Настоятель храма: иерей Роман Гизитдинов
