Храм святого Николая Чудотворца построен в ХIV веке. В псковских летописях церковь впервые упоминается под 1341 годом в связи с неприятельскими нападениями на Изборск. А в летописях 1349 года храм упоминается в связи с освящением церкви Николая Чудотворца. В документах 1585 года речь идет уже о каменном соборе. С 1599 церковь стала кафедральным собором, а архиепископ стал называться Псковским и Изборским.
В 1849 году была построена ныне существующая колокольня. До этого времени колокольня помещалась на крепостной Колокольной башне. Собор Николы расположен в юго-восточной части Изборской крепости у Никольского захраба. Это самый ранний из сохранившихся на Псковской земле храмов. Никольский собор изначально играл большую роль в жизни Изборска. Он величаво возвышался над окружающими его строениями. Вокруг него стояли, тесно прижавшись друг к другу, деревянные постройки. Здесь же находились двор наместника, судебная изба, казенная житница, осадные дворы, расположенные по всему периметру стен, пушкарские и стрелецкие клети. В соборе совершались торжественные и обрядовые церемонии, благодарственные молебны по случаю одержанных военных побед. Во время вражеских нападений в его стенах находили укрытие и спасение старики, женщины и дети. Собор был тесно связан и с повседневной жизнью изборян. Это была идейная первооснова Изборска, вот почему главные его враги — ливонцы — стремились прежде всего нанести ущерб Никольскому собору. Порушив главную святыню, они надеялись внести смятение в ряды защитников города.
Главная святыня Никольского собора – чудотворная икона Корсунской Божьей Матери. До нас дошел список с этой иконы. За всё время существования собора службы в нём не прекращались.
Недалеко от собора под крепостной стеной был прорыт тайный ход к источнику, который обеспечивал защитников крепости водой во время осады. Сейчас у подножия этого холма находится целебный источник Николая Чудотворца.