В 1845 г. церковь становится приписной к Свято-Никольскому собору (бывшему францисканскому костелу).

В 1870-х гг. осуществлена ее перестройка: над храмом поставлен деревянный барабан с луковичной головкой, двухскатная крыша заменена на четырехскатную, пристроен притвор.

(По материалам Ивана Сергеевича Гриня)

Францисканцы первые появились на землях Великого княжества. Из письма Гедимина к Римскому папе известно, что в Новогрудке их монастырь существовал уже в 1323 г.

В 1780 г. на месте старого деревянного костела возвели каменный костел, который освятили в честь Св. Антония. Деньги на строительство выделила Алена Радзивилл. Этот храм был построен в стиле позднего барокко и представляя собой трехнефную базилику без башен на главном фасаде. Тогда же возвели и П-образное жилое здание монастыря.

В 1839 г. францисканский костел закрыли.

В 1848 г. здание переоснастили в церковь и переосвятили в Николаевский собор. После этой перестройки храм приобрел элементы псевдовизантийского стиля.

В 1852 г. храм стал двухпрестольным: один престол освятили во имя Святого Николая, другой — во имя Святой Великомученицы Царицы Александры. Каждый из этих престолов занимал отдельный этаж.

После перестройки в 1852 г. главный фасад храма украсила башня-колокольня, увенчанная восьмигранным барабаном, с головкой и православным крестом над ней. По двум лестницам в толще стены этого фасада можно взобраться на площадку под колоколами.

Переоснащение храма коснулось и его интерьера: был создан деревянный двухъярусный иконостас, на белом фоне которого выделялись позолоченные элементы резьбы. В соборе хранилась икона святителя Николая, украшенная позолотой и цветными камнями. На металлической ризе этой иконы была отчеканена надпись: «В соборную церковь во имя Св. Николая Чудотворца Мирликийского от Его Императорского Высочества, Государя Наследника Цесаревича и Великого Князя Николая Александровича в 6 день декабря 1863 года». Находилась здесь и дарохранительница от наследника царского престола Александра Александровича.

В настоящее время в нижнем помещении собора действует церковь Святых Равноапостольных Кирилла и Мефодия.

От П-образного здания жилого корпуса францисканского монастыря осталась только часть — Г-образное здание. Строение потеряло связь с самим зданием храма. Планировка жилого корпуса — коридорная, односторонняя. Окна коридора ориентированы на запад, во двор, окна жилых помещений — на юг и на восток. На второй этаж можно было попасть по каменной лестнице, укрепленной массивными контрфорсами. Коридор и жилые помещения монастыря имеют крестообразные кирпичные перекрытия. В настоящее время в здании бывшего монастыря располагаются покои правящего архиерея и православное сестричество во имя Святого Апостола к Евангелиста Иоанна Богослова.

Тем, у кого угодник Николай наиболее почитаем, посещение собора доставит особую радость. Дело в том, что в 2003 г. этот храм получил от епископа Новогрудского и Лидского Гурия икону Святителя Николая с частицей мощей этого святого.

Т.В. Габрусь в книге «Мураваныя харалы» (2001) сообщает, что этот костел был основан в 1395 г. Витовтом, после официального крещения Великого княжества по католическому обряду. Костел был фарным и первое готическое здание его, по-видимому, было каменным, потому что сохранились его каменные готические каплицы с нервюрными (нервюра — потолочный выступ, украшение) звездочными перекрытиями, которые составляют часть сегодняшнего храма.

В 1422 г., по-видимому, из соблюдения традиций древности, король Ягайло выбрал этот храм для своего венчания (это, кстати, говорит и об уважении к Миндовгу) с княжной Софьей Гольшанской.

В 1643 г. в южную стену одной из каплиц этого костела была вмурована могильная плита из черного мрамора и песчаника, выполненная по заданию каштеляна новогрудского Яна Рудомины в память о брате и друзьях, которые погибли в 1621 г. в битве с турками под Хотимом. На плите на латинском выбит текст, имена и титулы погибших.

14 июля 1714 г. коадьютер виленского епископа Матей Анцута освятил краеугольный камень костела. На месте старого здания храма решено было возвести однонефный храм с обширной (во всю ширину нефа) полукруглой апсидой (алтарной стеной) и двухбашенным фасадом. При строительстве бережно отнеслись к старым частям храма — включили некоторые из них в общую композицию. В 1723 г. новый костел был освящен тем же Матеем Анцутой в честь Божьего тела. Возводили святыню местные зодчие: Якуб Бокша, Юрий Орловский, Андрей Шарецкий, Юрий Стопковский. Строительство было закончено в 1740 г., уже во времена расцвета позднего барокко.