Была заложена в память 300-летия царствования Дома Романовых 20 июля 1914 года у Базарной площади на месте, отведенном городским управлением, на пожертвования колыванских купцов. Организатором строительства выступило общество «Ясли». Сбор средств на строительство производился по подписке.

Проект часовни выполнил А. Крячков. Основным мотивом архитектурного облика он взял образ новгородской архитектуры XI–XIV вв. Городской архитектор Ф. Рамман осуществлял наблюдение за постройкой часовни.

Новая часовня построена к 100-летию Новосибирска и открыта при небывалом скоплении народа 4 июня 1993 года тогдашним вице-президентом России А. Руцким. В 1993–1999 годах интерьер часовни расписал А. С. Чернобровцев — отец автора реконструкции часовни. В мае 2003 года в часовню передана икона с частицей мощей святителя Николая Чудотворца, архиепископа Мирликийского, известного в народе больше под именем Николая Угодника. Как известно, святитель Николай считается покровителем города, названного когда-то в его честь Новониколаевском.