Данный памятник находятся на территории, которая осваивалась Российской империей во второй четверти XIX века. В 1834 году Оренбургскому военному губернатору генерал-майору Перовскому В. А. удалось добиться утверждения плана по сооружению Новой Оренбургской укреплённой линии, которая прошла от Орской крепости на старой Оренбургской линии в северо-восточном направлении до Берёзовского редута на Уйской укреплённой линии. Цели сооружения Новой линии укреплений были следующими: уменьшить протяжённость Оренбургской укреплённой линии, проходившей вдоль рек Урал и Уй, образующих в их верхнем течении географический угол; снизить расходы на содержание Оренбургской укреплённой линии; создать дополнительную «зону безопасности» между враждующими друг с другом башкирами и киргиз-кайсаками; присоединить к Оренбургскому краю новые территории, полученные в результате спрямления линии; усилить Оренбургское казачье войско через передачу ему всех новоприобретённых земель. Новая Оренбургская укреплённая линия включала в себя пять крупных укреплений: Императорское, Наследницкое, Константиновское, Николаевское и Михайловское, которые отстояли друг от друга на расстоянии от 75 до 100 км. Между укреплениями устраивались опорные редуты и пикеты.
Николаевское укрепление построили в 1836 г. вместе со станицей Николаевской (ныне с. Николаевка Варненского района), на левом берегу реки Аят. История укрепления связана с именем Владимира Даля, составителя толкового словаря, знатока русской словесности и лучшего друга великого А.С. Пушкина. Говорят, он лично участвовал в подборе места для строительства. В 1833 году Даля направили на службу в Оренбург, где он стал чиновником для особых поручений при военном губернаторе.
Начиная с лета 1838 года и до 1845 года Новая Оренбургская укреплённая линия выдержала множество нападений казахских кочевников. Самый большой отпор был дан в 1841 году.
В 1844 г. Войсковое правление Оренбургского казачьего войска определило станицу Николаевскую одним из 3-х постоянных мест пребывания священника, к ней приписали 10 поселков. Строившийся в период с 1845 г. до середины 1850-х гг. храм освятили во имя Святого Николая Чудотворца. Колокол для храма был когда-то привезён аж из Нижнего Новгорода. В плане здание представляло собой равноконечный крест. Над средокрестием возвышался большой 8-гранный световой барабан под луковичным куполом. Пять глав различной величины: с запада главу, повторяющую по форме главный купол, завершал круглый барабан-звонница с четырьмя арочными слухами. Три главы на круглых глухих барабанах имели иную форму, две из них (северная и южная) небольшие, алтарная (восточная) – несколько крупнее. Здание выполнено в стилистике классицизма, доминанта декора – белая гладь стен. Формы храма, монументальные. По фасадам два яруса окон: внизу – прямоугольные, вверху – арочные. Архитектурное решение комплекса эклектично: в декоре зубчатых стен, выполняющих роль церковной ограды, прослеживаются мотивы восточной архитектуры и элементы оформления южно-казахстанских замков-крепостей.
Благодаря документальным источникам, обнаруженным Павлом Стромовым в Российском государственном архиве Военно-морского флота (далее – РГАВМФ) мы имеем возможность уточнить наименование памятника, который находится в п. Николаевка. Сохранившееся в настоящее время каменные стены с башнями имеют все основания именоваться как: «Каменная ограда с бойницами храма Святого Николая Чудотворца». Если обратить внимание на профиль Каменной ограды то, можно увидеть земляную насыпь с внутренней стороны стен высотой около 2-х метров, шириной у основания около 3-х метров и шириной верхней площадки примерно 1 метр. Эта насыпь – банкет – как раз и позволяла вести огневой бой силами защитников укрепления. Наличие этой земляной насыпи на объектах подтверждается сведениями из паспорта и акта обследования исторического памятника «Николаевская крепость» в 1961 году, а также воспоминаниями жителей п. Николаевка.
План каменным церквам выстроенным на Новой Оренбургской линии в станицах Наследника и Николаевской. РГАВМФ Ф.3Л. Оп.23. Д.967. Л.5. Архивный документ предоставлен П. Стромовым
"План Каменным оградам, с бойницами вновь выстроенным при церквах в станицах Наследника и Николаевской" РГАВМФ Ф.3Л. Оп.23. Д.967. Л.6. Архивный документ предоставлен Павлом Стромовым.
Каменные ограды с бойницами для храмов Наследницкого и Николаевского укреплений не имели декоративный характер, а несли отчётливую оборонительную функцию. Здание храма располагалось вне основной цитадели, на территории менее укреплённого Форштадта. Поэтому, скорее всего и было принято решение дополнительно усилить защиту христианского храма. Даже в названиях обнаруженных документов указывается, что и храмы, и каменные ограды сооружены «при станицах Наследника и Николаевской», а не при укреплениях как таковых.
С 1928 г. началось разрушение памятника: утрачены иконы, в 1932 г. закрыт храм, в 1934 г., после запрещения колокольного звона в Челябинской области, со звонницы сняты колокола. После 1932 г. памятник использовался под зернохранилище, склад соли, ядохимикатов и удобрений, в результате чего оказались уничтожены настенные росписи.
В 1985 г. начались ремонтно-реставрационные работы, которые проводили специалисты из Харькова. Реставраторы сняли купола, кресты и увезли. Спустя время вернули, но уже без позолоты.
Сегодня кованые чугунные ворота открываются раз в неделю по четвергам для прихожан небольшого храма Николая Чудотворца. Убранство очень скромное. Никакой роскоши здесь нет в отличие от столичных храмов. Распоряжением Министерства культуры РФ и Государственного Комитета РФ по управлению государственным имуществом от 16.07.1996 № 58/825-р памятник истории «Николаевская крепость с церковью» передана в бессрочное и безвозмездное пользование Челябинской Епархии Русской православной церкви.