Строительство было начато зимой 1856 года по инициативе вдовствующей императрицы Александры Федоровны, супруги императора Николая I и при участии россиян, находящихся на лечении в Ницце.

Автором проекта церкви был синодальный архитектор Александр Кудинов, но его существенно изменил строивший храм зодчий из Ниццы.

Церковь освятили 31 декабря 1859 года во имя святителя и чудотворца Николая и мученицы царицы Александры.

Торжественное освящение храма состоялось в присутствии великой княжны Марии Николаевны, дочери императора Николая I, впоследствии принцессы Баденской, русских дипломатов и русской общественности. Это был первый русский православный храм во Франции.

Приход храма первоначально был в церковном ведении митрополита Санкт-Петербургского; с 1921 года — архиепископа Евлогия (Георгиевского), который с 1931 года пребывал в юрисдикции греческого Константинопольского патриархата