Никольская церковь это пожалуй, самое старое сохранившееся кирпичное сооружение нашего города. Выстроенная в 1775 году, за городом, кладбищенская церковь была деревянной, но к 1825 году, она усилиями горожан, была перестроена в каменную.
За прошедшие со дня ее существования 243 года, это была далеко не единственная ее переделка.

     Изначально каменная Никольская церковь, выстроенная в классическом стиле, единым ансамблем сочеталась с притвором и колокольней при входе в храм. На фотографии, сделанной примерно в 1907-1910 году, видно Никольскую церковь и ее первую каменную колокольню (вид со стороны городского парка). Известно, что проект колокольни Никольского храма принадлежал ведущему архитектору саратовской губернии Г.В. Петрову. Григорий Васильевич Петров родился в 1793 году, происхождением был «из приказнослужилых детей», воспитание получил домашнее, а в 17 лет поступил на службу копиистом в Саратовское губернское правление. Способного к рисованию юношу вскоре переводят в канцеляристы, а через четыре года он получает чин коллежского регистратора. Увлечение Петрова архитектурно-строительным делом заметил губернский архитектор Василий Суранов, сделав его своим помощником и учеником. Позже, с 1819 года, когда Петров сам стал губернским архитектором, он построил в Саратове и городах губернии и по «образцовым» проектам, и по своим собственным десятки зданий: церкви, народные училища, цейхгаузы, богадельни, казармы, частные дома. В Камышине по его проекту выстроили колокольню.
     Спустя 80 лет, в 1909 году еще раз задумались о перестройке Никольской церкви в более красивую, большую и оригинальную. Сам проект не был осуществлен, но чертеж, сделанный в 1909 году Саратовским епархиальным архитектором Василием Игнатьевичем Петропавловским, сохранился в архивах до наших дней.

     А дальше грянула революция, гражданская война и годы забвения и разрушения церквей советской властью. Никольскую церковь закрыли в 1933 году, устроив из здания сельскохозяйственный склад, кладбище разорили, а позже разрушили и колокольню архитектора Петрова. От полного разбора на кирпичи церковь спасло возможно то, что она в городе была самой маленькой, кладбищенской и незначительной, но все остальные камышинские храмы были разрушены.

     Переломным моментом в истории забвения религии стало 4 сентября 1943 года, когда руководителю советского государства, Иосифу Сталину понадобилось быстрыми темпами возродить Русскую Православную церковь. Уже 24 марта следующего года, и уже Совет по делам Русской православной церкви при Совнаркоме СССР дал разрешение на открытие единственной сохранившейся в городе Никольской церкви. Но открыть ее было не просто. Здание церкви, в которой на тот момент был склад бочек с хлорной известью, выглядело безнадежно: одни стены с облупившейся штукатуркой снаружи, и испорченные росписи внутри, ни иконостаса, ни икон ни алтаря. Восстанавливали храм всем миром, преодолевая большие трудности - шла война, денег и материалов было недостаточно, а иконы и церковную утварь пришлось собирать по всему району. Несмотря на это, уже полгода спустя, 13 октября 1944 состоялось первое богослужение священником Александром Любимовым, а освящение церкви - 30 декабря 1944 года. Разрушенный придел восстановили, но вот выстроить утраченную колокольню стало возможным гораздо позже - в 1980 году и уже отдельно от здания церкви.

     Трехярусная колокольня была выстроена быстро, за 2 месяца, и только спустя 4 года из Москвы пришло разрешение осуществлять колокольный звон. 14 апреля 1985 года, на Пасху, впервые за почти полвека раздался колокольный звон над Камышином.
Помимо выстроенной отдельно новой колокольни, и восстановленного притвора, внешний облик Никольского храма оставался таким же, как и в 1825 году, когда его впервые построили из кирпича. Классический стиль, портики с колоннами по четыре с каждой стороны, один купол 13 метров в высоту.

     Но так было до 80-х годов. В 1987 году храм немного перестроили и расширили боковые приделы при этом сделав облицовку голубой плиткой, которая испортила внешний вид храма. В 1988 году московские художники Михаил Наумов, Андрей Козлов и Владимир Полуэктов украсили пристроенные боковые приделы храма росписями, посвящёнными тысячелетию Крещения Руси и новопрославленным святым.

     В 2000 году бывшая кладбищенская церковь, самая маленькая в дореволюционном Камышине, стала кафедральным собором города.

     Последняя, самая большая и масштабная реконструкция Никольского кафедрального собора началась в 2009 году. Был демонтирован притвор, (тот, который был более поздней пристройкой к храму и не сочетался с ним в архитектурном плане). Вместо него был выстроен входной портик с трехъярусной колокольней классического русского стиля высотой 33 метра. Заменена кровля, возведен новый главный 29-ти метровый купол из 16-ти частей. Проект реконстукции был создан архитектором Федором Иванович Афуксениди, заместителем главного архитектора города Сочи, членом Союза архитекторов России. В мае 2011 года на новую колокольню был поднят большой благовестный колокол, отлитый на колокололитейном заводе ЗАО «Пятков и К». Его диаметр составляет 1 210 мм, а весит он 1 140 кг. Новый благовестный колокол был преподнесен Никольскому собору в дар. Со временем на колокольню были подняты и более мелкие колокола.

     При проведении земляных работ, недалеко от главного входа, был обнаружен склеп с останками троих человек, в церковных облачениях. Эти захоронения относятся к концу 19- началу 20 века. Опознать погребенных священнослужителей было невозможно, но с ними был обнаружен нагрудный медальон и частица неизвестного святого, а также нательные крестики и обручальное кольцо с инициалами «П.И.С». Интересно, что на этот некрополь натыкались строители еще в послевоенные годы, когда возводили утраченный вместе с колокольней притвор, но тогда его просто засыпали землей. Это далеко не все находки, которые которые найдены при проведении земельных работ на территории храма. В разные годы в земле были обнаружены надгробные плиты уничтоженного в советские времена Никольского кладбища. Последняя находка была сделана в мае 2017 года.