Свято-Никольский храм был построен по преданию на том месте, где стояла палатка Петра I, когда он прибыл на Таганий Рог. В 1696 году, вместе с казаками Петр высадился на мысу, для выбора места для постройки крепости и гавани для стоянки будущего первого Российского военно-морского флота.
Во время Крымской Войны 1855 – 1856 годов, 20 мая 1855 года в Таганрогский залив вошла вражеская эскадра. Таганрог подвергся артиллерийскому обстрелу с кораблей противника. Во время обстрела противником по городу было выпущено около 10 тысяч разрывных и зажигательных бомб боевых пороховых ракет, гранат и картечи. Свидетельством этой бомбардировки являются осколки, застрявшие в северной стене Свято-Никольского храма.
Во время Великой Отечественной войны в 1941 году церковь Николая Чудотворца полностью сгорела. Храм был восстановлен в начале 1990-х годов. Интересна судьба колокола. Колокол отлит в Таганроге в 1778 году из турецких пушек, взятых в качестве трофея. В 1803 году, по указу императора Александра Первого, колокол был отправлен в Севастополь и предназначался для строящейся церкви Святого Николая. После Крымской войны 1853—1856 годах союзные войска Англии и Франции вывезли колокол в Париж из Севастополя в числе трофеев, где находился до 1913 года.
В 1999 в Свято-Никольский храм были перенесены мощи святого Павла Таганрогского.