Во второй половине XIX в. значительно возросло число прихожан Хотьковской обители, поэтому старый Никольский храм не мог уже вмещать такого количества людей. В конце 1899 г. было подано прошение в Московскую Духовную консисторию о разрешении разобрать старую Никольскую церковь и построить на её месте новую. Старая Никольская церковь была разобрана в 1899 г. и сразу же началось строительство нового собора, которое продолжалось почти пять лет. Никольский собор был достроен в 1904 г.
Новый храм был рассчитан на две тысячи молящихся, впечатлял своими размерами, нарядной внешней отделкой и богатым убранством интерьера. Это был первый в России храм, построенный в русско-византийском стиле, который начал возрождаться в храмовой архитектуре второй половины XIX в.
Крестообразное двухсветное здание центрического типа стоит на сводчатом полуподвале. Завершается большим центральным куполом с высоким шпилем, увенчанным крестом, а также четырьмя малыми боковыми куполами. Центральный купол опирается на мощный световой барабан, выполненный в виде перспективной аркады с двенадцатью большими полуциркульными оконными проемами. Световой барабан, в свою очередь, утвержден на четырех внутренних опорах, смещенных к углам здания. Неоштукатуренные краснокирпичные фасады собора были декорированы белокаменными пилястрами с резными капителями.
Византийскому стилю архитектуры Никольского собора соответствовало и убранство его интерьера. Полы и стенные панели были отделаны камнем, искусственным и натуральным цветным мрамором. Иконостасы изготовлены из белого итальянского мрамора с колоннами из мрамора цветного, с бронзовыми вызолоченными украшениями и с такими же царскими вратами; иконы живописной работы.
Центральный иконостас имел три, а боковые – два яруса. Обширные клиросы сделаны также из белого мрамора, по стенам и вокруг столбов располагались прекрасные старинные иконы в серебряных ризах из прежнего храма. У западной стены во всю ширину были устроены железные хоры для певчих. Расписан храм был в 1911 г.
В 1932 г. Никольский храм закрыли. Великолепного убранства больше не было. Надгробия из усыпальницы распилили на части и отправили на стройки. С 1934 г. храм использовался как склад боеприпасов для конвойного полка НКВД, некоторое время стоявшего на территории монастыря. С 1944 г. – как учебные классы артиллеристов. В 1948 г. в подклете располагались механические мастерские школы комбайнеров и трактористов, в храме ремонтировали сельхозмашины. В последующие годы 1950–1980-е г.г. – как склад готовой продукции столярного цеха сельскохозяйственного техникума, какое-то время в нём находился клуб.
Возвращение Никольского собора Русской Православной Церкви произошло в 1990 г.
Реставрационно-востановительные работы проводились в соборе с 2008 по 2012 г.г. Первоначальная внешняя реставрация храма с установлением одного центрального купола была проведена к празднованию тысячелетия крещения Руси. За прошедшие годы были восстановлены пять куполов по старинному образцу, выполнена внешняя и частично внутренняя отделка, установлены белые мраморные иконостасы в трёх приделах, на главном иконостасе закончена роспись, выложен мрамором пол, имеющий систему подогрева.
В 2011 г. преподаватели и выпускники иконописной школы МДА занимались росписью иконостасов в боковых пределах. Они выполнены из белого мрамора также, как и центральный иконостас, расписанный московскими мастерами. В настоящее время в нем продолжаются реставрационные работы.
Информация с сайта Министерства культуры Российской Федерации, http://www.mkrf.ru