До середины XIX века в Кольцово не было своей церкви. В лесу была лишь часовенка на месте явления чудотворной иконы свт. Николая, где служились молебны. Местным жителям приходилось преодолевать путь в 20 верст до ближайшей церкви в с. Верхние Муллы, чтобы исповедаться и причаститься.
В 1847 г. Павел Матвеевич Россошных, служитель господ Голицыных, возвел в деревне Кольцовой просторную деревянную часовню. В 1861 году на средства пермского купца 3-й гильдии Николая Яковлевича Бахарева и других жертвователей часовня была преобразована в церковь. Ее изнутри оштукатурили, снаружи обшили тесом и покрасили, возвели колокольню, обнесли деревянной оградой. 25 марта 1861 года архиепископ Пермский и Верхотурский Неофит (Соснин) освятил престол нового храма в честь святителя Николая Чудотворца и назначил священника — Василия Первушина, переведенного в Кольцово из Верхнемуллинской церкви.
После постройки церкви в Кольцово чудотворный образ свт. Николая, до этого времени находившийся в Верхнемуллинской Никольской церкви, был возвращен «на родину».
В 1872 году в Кольцово случился пожар, деревянная церковь сгорела дотла. Образ по милости Божией удалось спасти, но пожар сильно повредил краски на иконе. Уже весной следующего года на месте сгоревшей церкви был заложен фундамент, а 6 июля 1875 года — освящен новый, уже каменный храм. Его возвели по проекту губернского архитектора Григория Павловича Летучего. Благодаря пожертвованиям меценатов строительство велось быстро. Большое участие в нем принимал сын Николая Яковлевича Бахарева — купец 1-й гильдии Василий Николаевич Бахарев. Он пожертвовал на кольцовскую церковь более семи тысяч рублей.
В 1916 году к Кольцовскому приходу относилось более 20 деревень, существовала церковно-приходская школа, для которой был построен двухэтажный дом.
Советский период был нелегким для Кольцовского прихода. В 1922 году была изъята церковная утварь из храма, якобы в помощь голодающим. В 1937 году по ложному обвинению был расстрелян настоятель протоиерей Владимир Сапожников, прослуживший в Кольцово 14 лет. В апреле 1941 года храм был закрыт, колокола сброшены, сломана колокольня, печи в храме выломаны, ограда разобрана. В первые годы войны в помещении церкви разместилась военная часть, позднее — зерносушилка, а впоследствии — авторемонтная мастерская.
В начале 1945 года пришло распоряжение из Москвы об открытии Никольской церкви в с. Кольцово. Чтобы возобновить богослужения, пришлось приложить немало усилий по очистке и ремонту помещения. Церковь была завалена зерном, разобранный иконостас валялся на полу, требовался капитальный ремонт здания.
5 сентября 1945 года владыка Александр (Толстопятов) назначил настоятелем Никольского храма в с. Кольцово священника Григория Ахидова. Батюшка, несмотря на подорванное десятью годами лагерей здоровье, с усердием занялся восстановлением святынь. Четырнадцать лет о. Григорий служил в Кольцове, которое вновь обрело значение духовного центра огромной епархии. Он был очень искренним и ревностным священником, отовсюду ехали к нему на исповедь, за советом и просто для духовной беседы. Приезжали не только миряне, но и священники. На праздничные службы в Кольцово собиралось прихожан до трех тысяч человек.
Представителей власти пугало такое положение дел, ими предпринимались различные попытки разрушить церковную жизнь в Кольцово, но это не удавалось. Тогда было решено перевести о. Григория на другой приход. В 1962 году кольцовский храм был вновь закрыт и вновь варварски разрушен. Чудотворный образ был увезен в Пермь в Троицкий Кафедральный собор, где хранился в алтаре.
24 июля 1991 года, после тридцатилетнего запустения, была совершена Божественная литургия в разрушенном Никольском храме, Святой Образ был возвращен на свое историческое место — в Кольцово.
С 1994 года началось восстановление Кольцовских святынь силами сестер Пермского Успенского женского монастыря. В третий раз была возведена колокольня и построен новый купол, восстановили историческую ограду и воздвигли резной иконостас.
Сейчас в Никольской церкви регулярно совершаются уставные монастырские богослужения, ежедневно читается акафист свт. Николаю перед его Чудотворным образом, проводятся экскурсии для паломников.
Как и прежде, 24 июля, на праздник в честь обретения Чудотворного образа, множество православных людей из разных городов и весей Пермского края съезжаются сюда, чтобы почтить память своего любимого Святого. Совершается праздничное богослужение и крестный ход на источник.