Никольский собор в Волоколамском кремле был построен в между 1853 и 1862 гг. по проекту, близкому проектам К.А.Тона. По сведениям, приводимым в книге О.Пэнэжко "Город Волоколамск, храмы Волоколамского, Лотошинского и Шаховского районов" (Владимир, 2003), собор посвящался памяти погибших в Крымской войне.
Огромное кирпичное здание явно строилось с целью уравновешивания соседствующего с ним древнего собора Воскресения Христова. Одна глава на широком барабане, полукружия закомар, два ряда окон (два света) подтверждают это. Новый собор сделан крестообразным в плане, средняя часть креста перекрыта куполом, на который поставлен световой барабан. В остальном декор нового собора не похож на простые и строгие украшения его древнего соседа. Окна обрамлены богатыми резными наличниками, различающимися в первом и втором ряду света, в ложные закомары вписаны круглые розетки. Частично детали отделки стен - белокаменные, частично - оштукатуренный кирпич. Хотя собор построен не в популярном во второй половине XIX века псевдорусском стиле, в его декоре применен излюбленный прием этого стиля - сочетание красного кирпича с белыми украшениями.
В интерьере собора сохранились орнаментальные клеевые росписи и фигурная живопись 1906г.
Соборный комплекс в 1880-х гг. был обнесен новой кирпичной оградой с угловыми и надвратными Ограда соборного комплексабашенками. Ограда сильно пострадала после революции. Надвратные башенки не сохранились; часть угловых была восстановлена при реставрации под руководством Н.Б.Панковой в 1978г. В южной части ограды была соборная часовня, также не восстановленная при реставрации; сейчас часовня устроена в юго-восточной башне.
Помимо ограды, комплекс окружен остатками крепостных валов кремля, с которых открывается великолепный вид как на оба собора с колокольней, так и на весь город. К соборному комплексу ведет лестница от закрытой и обезглавленной церкви Рождества Христова. Проход ведет под небольшим мостиком между двумя валами, и из-под его арки очень живописно смотрятся храмы древнего Волоколамского кремля.