Здание кирпичное, 9 на 6 сажен (245 кв. метров, по другим сведениям - 227 кв. метров), вмещает до 300 прихожан, имеет утолщенные стены, крыша покрыта тонким кровельным железом.
Кирха расположена на Большом проспекте, между Мукденской и Телинской улицами, рядом со Старым кладбищем.
В 1909 г. Харбинским Церковным Советом подается ходатайство об отводе земельного участка в Новом Городе для постройки лютеранского молитвенного дома, 3 февраля 1910 г. Правление КВЖД вынесло постановление о бесплатном отводе соответствующего земельного участка и в том же 1910 году был сделан отвод земельной площади в 2030 кв. сажен, из которых 1200 кв. сажен под церковные постройки и 830 кв. сажен под разбивку общественного сада. Председатель Церковного Совета военный инженер барон Евгений Ропп составляет план молитвенного дома, смету постройки и собирает средства на его строительство.
В 1914 году образован строительный комитет во главе с инженером К. Ф. Оттом. Техником Нестеровым под наблюдением инженера Ю. П. Жданова был разработан проект. Строительство начато в апреле 1914 года, закончено - в декабре 1914 года. Технический надзор за строительством осуществлял техник В. К. Вельс.
Храм освящен 21 октября 1916 года, церковь получила название «Николаевская».
Первый лютеранский молельный дом в Харбине появился с расквартированием в Корпусном городке в 1904–1905 годах маньчжурских армий. В конце 1905 года в Корпусном городке был выстроен и приспособлен под молитвенный дом деревянный барак. Он был освящен 9 октября 1905 года. Приказом Главного начальника тыла Маньчжурской армии молитвенный дом был передан в бесплатное пользование и заведывание Церковного Совета.
В апреле 1907 года, в связи с окончанием эвакуации войск, последовало распоряжение военных властей о сносе военных бараков в Корпусном городке, в том числе и временных военных церквей. Барак, приспособленный под лютеранский молитвенный дом, как собственность Церковного совета был перевезен в Хабаровск для лютеран местного гарнизона.
Лютеране Харбина остались без молитвенного дома. Достаточно длительное время их богослужения совершались в помещениях Коммерческих училищ, гимназии М. А. Оксаковской и гимназии Я. А. Дризуль.