Керівництво будівництвом здійснив Владислав Городецький, а декор – скульптор Еліо Сала. Костел, що збудований в стилізованих готичних формах з високими стрілчастими вежами і шпилями, відрізняється стрункими пропорціями, легкістю, ясністю композиційної структури.
Богослужіння в соборі велися до 1936 р., а через два роки його закрили. У 1943 р. під час війни храм сильно постраждав від артилерійського обстрілу, горів. У 1979-81 рр. храм реставрували, встановили орган і Миколаївський костел став функціонувати як Будинок органної та камерної музики. З 1992 року в храмі почали регулярно проводитися богослужіння, що чергуються з концертною діяльністю Будинку музики. 25 червня 2001 р. костел відвідав Папа Римський Іоанн Павло II.
