История храма берёт начало в 1649 году, когда на этом месте была построена деревянная церковь, которая, наподобие множества других московских православных храмов, была освящена в честь святого Николая Мирликийского. В том же столетии деревянный храм сгорел, а на его месте на средства прихожан в 1686 году был сооружён новый каменный храм. Как и старая деревянная церковь, храм именовался «на Щепах» по местности, называемой тогда Щепы, так как неподалёку располагался Государев дровяной (Щепной) двор, где изготавливались срубы для деревянных дворцовых зданий.

Дополнительно к главному престолу св. Николая Чудотворца в 1773 году в трапезной храма был устроен придел Симеона Богоприимца и Анны Пророчицы (в 1884 году перенесён в сооружённую для него пристройку).

Во время пожара Москвы 1812 года церковь Николая Чудотворца на Щепах серьёзно пострадала, впоследствии здание было восстановлено на народные средства, при этом к существующему приделу прибавился второй, освящённый во имя апостолов Петра и Павла. Кроме того, в 1813 году сооружена сохранившаяся поныне колокольня. В 1882 году по проекту архитектора Н.И. Финисова был построен северный придел церкви.

Трагически сложилась судьба храма в послереволюционные годы. В 1934 году храм был закрыт для богослужений, а несколькими годами позже разграблен и перестроен почти до неузнаваемости, при этом были снесены купола и верхняя часть колокольни, а также ликвидировано церковное кладбище. Внутренние помещения храма были перестроены под производственные цеха, где в годы Великой Отечественной войны был налажен выпуск боеприпасов, а в мирное время вплоть до 1990-х годов располагался завод производственного объединения «Художественная гравюра».

В 1983 году храм был включен в список зданий, предложенных к постановке на Госохрану в г.Москве, и в 1993 году помещения бывшего завода были переданы церковной общине. Возобновились богослужения. Большую помощь в восстановлении храма оказали приходы храма Успения Пресвятой Богородицы в Троице-Лыково во главе с настоятелем прот. Стефаном Пристая (с 1993 по 2013 гг.) и храма Всемилостивого Спаса в с. Ново-Волково (с 1997 по 2015 гг.).

В конце 1999 года пришли благотворители, началась масштабная реконструкция здания с восстановлением башен, куполов и колокольни. В 2001 году были приобретены 9 колоколов, и в настоящее время звонница храма святителя Николая на Щепах - одна из лучших в Москве. В 2002 году над храмом вновь засияли позолоченные кресты, были начаты работы по воссозданию резного шестиярусного иконостаса, полностью завершенные в 2008 году.

22 апреля 2008 года состоялось малое (иерейское) освящение основного придела в честь свт. Николая, архиепископа Мир Ликийских, Чудотворца. Освящение возглавлял благочинный Центрального округа прот. Владимир Диваков в сослужении клириков: и.о. настоятеля храма, благочинного Успенского округа прот. Стефана Пристая, прот. Георгия Крылова, иерея Игоря Синицына и иерея Дмитрия Ефанова.

В 2009 году были завершены работы по росписи бокового придела в честь правв. Симеона Богоприимца и Анны Пророчицы, а 17 мая 2014 года состоялось его малое (иерейское) освящение благочинным Центрального округа прот. Владимир Диваков в сослужении клириков: настоятеля храма прот. Стефана Пристая, иерея Кирилла Даниличева и диакона Владислава Соколова.

Старинные фотографии храма святителя Николая на Щепах (дореволюционное время).

Фотографии храма святителя Николая на Щепах в советское время.

Фотографии храма святителя Николая на Щепах (начало реставрационных работ).