Основателем храма стало казачество Ставрополья, которое в 1826 году освятило церковь Святого Николая. Проект здания был поручен знаменитым архитекторам - братьям Бернардацци. Для постройки использовалось дерево, которое затем было обито тесом. В конце XIX столетия в связи с растущей популярностью Ессентуков церковь была немного реконструирована: появилась железная крыша, был заменен иконостас, увеличилось количество колоколов. Церковь получила название двухпрестольной. Первый престол был посвящен Святому Николаю Чудотворцу (с престольным днем 19 декабря), а второй – Святому великомученнику Пантелеймону (с престольным днем 9 августа). На территории храма расположена крестильная церковь в честь Рождества святого пророка и предтечи Господня Иоанна.
В позапрошлом столетии при церкви функционировали школа, богадельня, архив и библиотека. На сегодняшний день они закрыты. В самой церкви находится целый ряд реликвий и икон, таких как мощи Святого Сергия Радонежского, икона Николая Чудотворца и иконы Божьей Девы Марии. Церковь Николая Чудотворца примечательна тем, что она была открыта даже в советский период, когда печальная участь постигла многие храмы и храмовые комплексы по всей стране. Благодаря этому, удалось сохранить внутреннее убранство. Также в церкви можно увидеть четыре мраморные мемориальные доски, на которых высечены имена казаков, особо отличившихся в Русско-турецкой войне 1877-1878 гг. и Русско-японской войне 1904-1905 годов. Однако сохранить церковное кладбище, где хоронили именитых казаков, все же не удалось.
Храм расположен на улице Оборонной, 43 в черте города Ессентуки. От ж/д и автовокзала до церкви можно дойти за 4-5 минут. В первом случае необходимо идти прямо по улице Володарского, затем свернуть на улицу Гагарина. От автостанции дорога ведет прямо по улице Гагарина, рядом с которой находится церковь.