Этот пятиглавый, шестистолпный храм, построенный в традиции киевской архитектуры XII века, один из самых древних храмов Новгорода, уступает по возрасту только Софийскому собору. При этом он является самым древним из известных нам храмов, сооруженных в честь святого Николая Мирликийского.
Собор был заложен в 1113 году по заказу князя Мстислава Владимировича, сына Владимира Мономаха. После освящения, произошедшего в 1136 году, возле храмовых стен собиралось вече, а в XIV-XV вв. собор стал одним из центров церковной жизни Великого Новгорода. В XVI веке храм стал именоваться собором. В XIX веке его отреставрировали, соорудили новые пристройки, позолотили иконостас собора и подновили роспись храмовых стен.
После революции собор неисчислимое количество раз использовался не по назначению — и как солдатская казарма, и как склад, и как атеистический музей, и даже как планетарий.
В 1994-1999 собор отреставрировали снова, восстановив малые главы храма и медное позакомарное покрытие кровли. Ныне он доступен взору посетителей, которые могут увидеть на его стенах остатки старинных фресок по библейским мотивам.