В 1861 году в станицу Софийская (ныне – город Талгар) был назначен священник. Официально приход открыт в 1864 году.
Первый храм был построен в 1866 году.
В 1908 году вместо ветхого, тесного старого прихода возведен новый – Николаевский. Он построен по проекту потомственного церковного архитектора Сергея Константиновича Тропаревского при участии военного инженера Якова Антоновича Порошина (очень похож на Свято-Никольскую церковь в городе Верном (Алма-Ата)).
В феврале 1920 года во время начавшихся безбожных гонений настоятель протоиерей Иоанн Гранитов и диакон Константин Зверев были арестованы большевиками и зверски убиты. Ныне они прославлены в лике священномучеников.
В 1929 году храм захватили обновленцы. В 1930 году церковь была закрыта и полностью разграблена, кресты, купола и колокола сброшены.
Во время Великой Отечественной войны в подвальном помещении располагались ткацкий и швейный цеха. Позже здание использовалось как клуб, затем как кинотеатр «Мир». В 80-х годах ХХ века местной властью было решено устроить в здании спортивную школу с бассейном. Начался ремонт, были сняты полы, но когда была сбита штукатурка и выяснилось, что здание деревянное, от плана строительства бассейна отказались. Несколько лет здание пустовало и ветшало.