A gyergyószentmiklósi egyházközség keletkezésének időpontját adatok hiányában nehéz meghatározni, de valószínűsíthetően már a XIII-XIV. század fordulóján létezett. Az 1332-es pápai tizedjegyzék egy Milkós (Nicolaus) nevű pap nevét jegyezte fel, azonban az akkori templom és a település nem a mai helyén, hanem a Both vára környékén lehetett. A jelenlegi templom elődje a XV. század végén épülhetett, ennek alapfalait 1964-ben a Tarisznyás Márton által vezetett ásatás során tárták fel. Méretei a régészeti leletek alapján meghatározhatóak, körülbelül egy 25-28 m hosszú és 6,5 m belső szélességű építmény volt. A toronyalj nyugati oldalán levő félköríves kőajtókeret ebből a templomból maradt ránk, felső részén az 1498-as évszám jelenik meg - a datálás egyetlen forrásaként. A torony alsó szintje is a XV. századhoz köthető, mivel belsejében befalazott későgótikus ablakok találhatóak. Egy 1499-es adománylevél említést tesz a templomról, eszerint Gergelyfy Györgyné a templom mellett elhelyezkedő három telkét az egyháznak adományozza.
A Szent Miklós templom építéstörténetének következő jelentősebb korszaka a XVII. század első fele, amikor Ferenczi György plébános és püspöki helytartó kezdeményezésére kibővítik. A plébános által írt Regestrumból (Regestrum Ecclesiae S. Nicolai in Girgio) megtudhatjuk, hogy az átépítéshez 1629-ben fognak hozzá, melynek során a templomot megnagyobbítják, karzatot készíttetnek, fedelét megjavítják. Az ehhez szükséges összeget a hívek megadóztatásából gyűjtötték össze. A befizetendő összeget ülőhelyek szerint határozták meg: a férfiak 50 dénárt, a nők 25-öt, a jobbágyok, zsellérek 10-et, az állóhelyek után ugyancsak 10 dénárt kellett fizetni. 1634-ben a cintermet is ki kellett bővíteniük, „minthogy felette nagy döghalál lőn egész Erdélyben az 1633-as esztendőben." A felújított templom az 1657-es és az 1661-es tatárdúlások alkalmával megsérül, nagyobb méretű helyreállítására sosem kerül sor, hiszen 1756 körül majdnem teljes egészében lebontják, helyére építik a ma is álló barokk templomot.
A XVIII. századi templom építése Sikó József plébános működéséhez köthető. Az építész, kinek nevét a templom belsejében levő egyik emléktábla örökítette meg, a csíkszentmártoni születésű Fogarassy György volt. Az első tábla latin nyelvű szövege szerint a templom Szent Miklós püspök tiszteletére Nagyméltóságú és Főtisztelendő Br. Sztojka Zsigmond Antal püspök meghagyásából emeltetett 1756-ban. Az 1756-os évszám mint az építkezés befejezésének időpontja, a hajó külső homlokzatán és még két emléktáblán megjelenik. A templom építésekor megőrizték a régi tornyot, azonban megmagasították és barokk toronysisakkal látták el. Ekkor készítették a torony második szintjén az „Ortus, docet bene vivere" (Napkelet, taníts meg helyesen élni) felirattal ellátott napórát, melyet az 1993-as helyreállítás folyamán találtak meg. Az építkezések befejezésével a cintermet is kibővítik, a mai kapuépület valószínűleg ebből a korból származik. A főoltár 1780-ban készült, a Nepomuki Szent János oltár az örmény Lukács János bőkezűségéből 1776-ban, a Keresztelő Szent János oltár pedig 1775-ben Lukács Jakab adományából. Ágoston Károly plébános idején 1869-ben nagyobb arányú felújításokat végeznek, ekkor cserélik ki a padokat, új padlózat készül és a torony is új bádogot kap. A neogótikus, Kollonits István által készített orgonát a gyergyószentmiklósi születésű Fogarassy Mihály püspök 1877-ben adományozta a templomnak.
A templomhajó és a torony szokatlanul kapcsolódik egymáshoz, a torony a hajó délnyugati oldalához csatlakozik, ennek köszönhetően a nyugati homlokzat kiképzése aszimmetrikus. A hajó és a sokszögzáródású szentély egyetlen tömeget alkot, déli oldalához toronyfeljárót és két portikuszt, az északihoz pedig egy kápolnát és sekrestyét építettek.
A nyugati homlokzat jellegét a hullámos kiképzésű oromzat határozza meg, melynek egyik oldala volutában végződik, a másik a toronyhoz csatlakozik. Az oromfalon három félköríves, barokk keretű falfülke látható, melyek közül a középsőben az „Isten dicsőségére sz Miklós püspök tiszteletére építtetett 1756 megújíttatott 1869" feliratot olvashatjuk, a mellette lévőben Szent Miklós szobra látható. A szent püspöki ornátusban jelenik meg, a lába előtt térdelő lányok a püspökhöz képest aránytalanul kisméretűek. A széles párkánnyal elválasztott alsó részt egy félköríves ablak vágja át, több ívelt vonalú, különböző formájú vakolatdíszeken az építés és a renoválások időpontjait örökítették meg, ezeknek köszönhetően az egész homlokzat aszimmetrikus hatást kelt. A háromszögoromzatos lezárású nyugati bejárat kőajtókeretén növényi elemeket variáló minőségi faragást láthatunk, szemöldökén az 1756-os évszám tűnik fel.
A hajó oldalfalainak nyílásai nagy változatosságot mutatnak. Az északi falon pilaszterektől elválasztott mezőkben kisméretű fülesablakok és félköríves nyílások vannak, míg a déli oldalon a profilált, négyszögletes, középen volutával ellátott ablakok és félköríves nyílások váltakoznak az egyszerűbb fülesablakokkal. A szögletes ablakok könyöklője alatt faltükör, a félkörívesek alatt törpepillérek láthatóak. A portikuszok oromzatának hullámos kiképzése a nyugati homlokzatéhoz hasonló, a voluták által határolt mezőbe három falfülkét mélyesztettek. A két portikusz bejáratának kialakítása megegyezik, a faragott ajtókeretet egyenesvonalú profilált szemöldök zárja, fölötte ovális ablak jelenik meg. A torony három szintjét övpárkányok választják el, a második szint déli oldalán az említett napóra, a harmadikon pedig pilaszterekkel határolt félköríves ablakok és óralapok tűnnek fel.
Az erőteljes pillérekre támasztott fiókos dongaboltozattal fedett templom hajója és szentélye nem különül el egymástól, a keskeny dialív miatt a kettő közötti átmenet nem hangsúlyos. A templom gazdag barokk berendezéssel rendelkezik. A lendületes, zsúfolt barokk főoltárt zöldes-barnás márványutánzatú festés borítja. Retablóján volutákból és indázó növényekből álló ovális keretben nem a templom védőszentje jelenik meg, hanem a Napbaöltözött Asszony, Mária szobra. A Jelenések könyvének leírása szerint a szent asszony öltözete a nap volt, lába alatt a hold, és fején tizenkét csillagból álló korona. Ennek megfelelően a szobrot sugárkoszorú veszi körül, feje fölött a nap, lába alatt pedig holdsarló és egy kígyó látható. A királynői viseletben - koronával, jogarral - megjelenített Mária karján a gyermek Jézust tartja, kinek kezében aranyozott gömb, fején korona látható. A jelenés égi voltát érzékelteti, hogy Mária felhők fölött jelenik meg, a holdsarló alá „Pulchra ut luna electa ut sol. Cant. 6,9" feliratú mondatszalagot helyeztek. A négy oszlopra támasztott mozgalmasan kiképzett párkány fölött helyezték el Szent Miklós szobrát, akit püspöki öltözékben, szokásos attribútumaival, a könyvvel és az előtte térdelő három lánykával ábrázoltak. Alakját sugárkoszorú veszi körül, lába alatt és a párkányon ülve puttók láthatóak. Szent Miklós fölött, az oltár csúcsán, felhőbodrok és puttófejek kíséretében a kitárt karú Atyaisten jelenik meg.
Figyelemre méltó a szentélyben elhelyezett embernagyságú Szent Miklós szobor, mely valószínűleg egy szárnyasoltár részét képezhette. A feltételezhetően középkori faszobor megviselt állapotban van, kezei hiányoznak, az előtte térdelő lányok alig felismerhetőek.
Az északi mellékoltár a főoltár felépítési modelljét követi, központi oltárképen Krisztus megkeresztelkedését láthatjuk. Krisztus, aki fél lábával a Jordán folyó vízében áll, meghajlik Keresztelő János előtt, hogy az fejére önthesse a keresztvizet. Alakját a Szentlélek galambja árasztja el fényességgel, a jelenet fölötti felhőkön az Atyaisten trónol. Az oltár felső, ovális alakú keretében Szent József látható, karján a gyermek Jézussal. Az oltárt megrendelő Lukács Jakab - kinek címere az oltár két részét elválasztó párkányon- örmény származású volt, ennek tudható be,hogy az oszlopok között, a jobb oldalon az örmény népet keresztény hitre térítő Világosító Szent Gergely szobrát helyezték el. A püspöki öltözéket viselő szent a kezében levő edényből keresztvizet önt, Tiridat örmény király, aki a legtöbb ábrázolásán előtte térdel, itt nem jelenik meg. A bal oldali szobor valószínűsíthetően egy másik örmény püspökszentet ábrázol, legalábbis erre utal a kezében tartott örmény apostoli kereszt.
A déli mellékoltár retablóján Nepomuki Szent Jánost ábrázoló kép található. A szent felhőn térdelve, kezében kereszttel és vértanúságára utaló pálmaággal jelenik meg. Feje fölött a Szentháromság, mellette egy kis felhőn puttó ül, ki kezét szájára téve a gyónási titkot halála árán is megtartó Nepomuki Szent János ábrázolásának egyik tartozéka. A jobb oldali kis jeleneten Zsófia királynő gyónását, baloldalt pedig a szent vértanúságát láthatjuk. A festmény alján levő három kisméretű imádkozó alak valószínűsíthetően a megrendelőt és családját jeleníti meg. Az oltár felső részén az északi oltárkép párjaként Szűz Mária Jézussal a karján látható. Az oszlopok között álló szobrok hasonlóan kvalitásosak és kifejezőek, mint az északi mellékoltár szobrai. A bal oldalon X alakú keresztjéről Szent Andrást ismerhetjük fel, a jobb oldali szakállas alak eddig meghatározatlan.
A templom egyetlen mellékkápolnájában kis baldachinos oltár áll, mely a XVIII. század végére datálható. Oszlopokra támasztott golyvázott párkányon áll a négy volutából formált baldachin, melyen kis puttófejek jelennek meg. Az oltáron jelenleg a lorettói Szűz Mária XX. században készült szobra található, az eredeti szoborról nincsenek adataink.
A templomhajó déli oldalán háromkaréjos mélyedésben egy Golgota-jelenet szobrai láthatóak: középen Krisztus függ a kereszten, lábánál Mária Magdolna térdel, két oldalán Szűz Mária és Szent János jelenik meg. Mint a templom összes szobrát, ezeket is vastag olajfesték-réteg borítja, mely elfedi finom kidolgozásukat. Átellenben helyezkedik el a díszes kivitelű Szent Anna-oltár. Felépítményét dúsan indázó növények, rocaille-díszek és voluták alkotják, érdekessége, hogy a Máriát tanító Szent Anna szoborként, míg férje, Joachim és a berendezési tárgyak a háttérben levő festményen jelennek meg. Fejük fölött két angyal-szobor tart koronát.
A templom szószéke számos szoborral díszes barokk emlék. Csúcsán Krisztus Jó Pásztorként jelenik meg, a hangvetőn az evangélisták attribútumaikkal, a szószékkosár oldalán pedig a négy egyházatya szobra látható.
A dongaboltozat közepén barokk stukkódíszítés figyelhető meg, fiókjaiban XX. századi falfestmények láthatóak, melyek a római katolikus hitvallás különböző részleteit jelenítik meg oly módon, hogy minden mondat külön fiókban látható. A „Hiszekegy" szövegéhez élénk színvilágú képek társulnak.
Képek