Cerkiew św. Mikołaja Cudotwórcy została zbudowana na miejscu XVI-wiecznej filii cerkwi dojlidzkiej w roku 1843-1846 w stylu klasycyzmu rosyjskiego (połączenie klasycyzmu i bizantynizmu, pod wpływem prądów budownictwa cerkiewnego, płynących z Petersburga), na planie krzyża greckiego.

Projektantem świątyni był najprawdopodobniej Konstantyn Thon. Wnętrze ma charakter bizantyjski, ściany pokrywała niegdyś bogata polichromia (z roku 1910) pędzla Michaiła Awiłowa, wzorowana na polichromii soboru kijowskiego, będącej dziełem Waśniecowa. Freski te, bardzo zniszczone, zostały usunięte wraz z wewnętrznymi tynkami przy okazji remontu cerkwi w latach 1975-1976. Nową polichromię wykonał Józef Łotowski. Jedynie w prezbiterium pozostawiono oryginalne malowidło Awiłowa przedstawiające Chrystusa Zmartwychwstałego.

Obecnie przy cerkwi znajduje się zespół obiektów siedziby prawosławnego biskupa diecezji białostocko-gdańskiej (świątynia pełni funkcję katedry prawosławnej). Sobór mieści się w centrum miasta, przy ul. Lipowej. Proboszczem parafii jest od czerwca 2007 roku ks. prot. Jan Fiedorczuk.

W południowym skrzydle cerkwi znajdują się obecnie (od 22 września 1992) relikwie św. Męczennika Młodzieńca Gabriela Zabłudowskiego.