Единоверие - вид воссоединения русского старообрядчества с православной церковью, при котором за старообрядцами сохраняется право совершать богослужение и таинства по старопечатным дониконовским книгам и по своим обрядам при условии иерархического подчинения православной церкви и принятия священнослужителей от православных архиереев. Единоверие сформировалось в 1783 году по инициативе старообрядческого инока Никодима. Первые единоверческие приходы появились в 1788 г., подробная регламентация деятельности старообрядцев была установлена митрополитом Платоном в 1800 году.

Старообрядцами в Петербурге были в основном люди купеческого звания. Уполномоченный Санкт-Петербургского единоверческого общества купец Кузьма Чурсинов в 1817 г. подал митрополиту Амвросию прошение о постройке новой церкви. В 1819 году император Александр I дал разрешение на постройку на углу Кузнечного переулка и Грязной улицы, недалеко от Владимирской церкви и Кузнечного рынка, единоверческого храма. Постройка по проекту мастера классицизма Авраама Ивановича Мельникова была начата в августе 1820 г. и завершилась в 1827 году. Церковь была поставлена на возвышенную площадку - стилобат; перед ней была устроена площадь, с которой на стилобат вела широкая каменная лестница. В церкви было устроено пять престолов. Главный алтарь был освящен во имя Преображения Господня 14 июня 1831 года, правый придел - во имя Тихвинской иконы Божией Матери - 7 августа 1827 года, левый - во имя Святителя Николая Чудотворца - 24 июля 1828 года. На хорах церкви, под главным сводом, был устроен придел во имя Сошествия Святого Духа, освященный 27 мая 1828 года, а под юго-западным куполом - придел, освященный в честь святого Антония Великого 15 января 1866 года. В 1832 году в ограде церкви возвели две часовни в память избавления от холеры.

Внушительное, крестообразное в плане здание церкви расчленено карнизом на два яруса. К нижнему ярусу примыкает портик с шестью дорическими колоннами, верхний ярус оформлен четырьмя угловыми башнями, связанными друг с другом открытой колоннадой. Здание завершалось большим центральным куполом на четырехгранном основании и четырьмя малыми, увенчанными восьмиконечными крестами.

Отсканировано с фото 1900-х гг.

Зодчему безусловно удался интерьер, выполненный в классическом стиле, украшенный трехчетвертными коринфскими колоннами. Центральный зал на втором этаже представлял собой круглую колоннаду-ротонду из 32 кирпичных, декорированных под мрамор колонн, поддерживаемую парусными сводами главного придела. Очень эффектен был купол церкви, обработанный кессонами; он сохранился до нашего времени в относительной целости.

Храм был устроен по образцу древних русских церквей. В нем было много старинных икон, среди них иконы новгородского и псковского письма в золотых и серебряных ризах, пожертвованных прихожанами; находились там и древние святые антиминсы и Евангелия, печатанные при патриархах Филарете и Иосифе, и богослужебные печатные книги XVI - XVII веков. Богослужение в храме совершалось с соблюдением обрядов, существовавших в России до патриарха Тихона.

Вскоре после постройки новый храм стал не менее известной единоверческой церковью, чем Миловская церковь на Захарьевской улице. Вплоть до 1917 года эти два храма оставались главными единоверческими церквями Санкт-Петербурга.

В 1928 - 1930 годах Никольская единоверческая церковь была иосифлянской. 8 июля 1932 года её закрыли и отдали под мастерские Театра рабочей молодежи. В 1934 году здание было передано Музею Арктики. При перестройке здания под музей в 1934 году многие внутренние помещения церкви были разделены перекрытиями, башенки, венчавшие углы и главный купол, - снесены, а лоджии-колоннады заложены и застеклены. Результатом стало существенное искажение облика здания. Внутренняя отделка частично сохранилась.

И ныне здание церкви занимает Музей Арктики и Антарктики. Богослужения проводятся в одной их двух находящихся возле храма часовен, возвращенной единоверческой общине в 1993 году и в 1994 г. отреставрированной.

В пристройке к другой часовне приходом организована продажа хлеба, выпекаемого в собственной пекарне, основной объем часовни по-прежнему занимает трансформаторная будка.