Фундамент храма заложен в 1908-м году. Делегаты IV Вселатвийского съезда Старообрядческой церкви в 1925 году твердо высказались за завершение строительства храма. Особую моральную и материальную поддержку идея получила у депутата Сейма от староверов М.А.Каллистратова, который вышел с ходатайством к правительству о государственном субсидировании. В результате было выделено 1,5 миллиона рублей. Остальная сумма собиралась всем миром: двинчане вносили материальные пожертвования, безвозмездно трудились на строительстве, выделяли гужевой транспорт. Каждому в отдельности для свершения общего дела помогала молитва. Постепенно вырисовывалась симметричная композиция всего здания, в архитектуре которого переплелись русские и западные традиции.
21 сентября 1928 года, на праздник Рождества Богородицы, состоялось всенощное бдение и освещение храма. На радостное и долгожданное событие съехались 30 духовных наставников, депутаты Сейма, представители старообрядческих общин из Риги, Екабпилса, а также из Двинского, Резекненского и Илукстского уездов. С.Е.Щербаков, председатель Совета общины, обратил слова христианской благодарности к депутату М.А.Каллистратову, инженеру-производителю работ Ж.Комиссару, духовному отцу Авдию Иосифовичу Екимову. Но богослужения в храме прервали трагические события Второй мировой войны. В 1941-м от него остались лишь изуродованные бомбежкой стены. По окончании войны двинчане-староверы во главе с наставником отцом Даниилом Михайловым и председателем Совета общины Г.А.Танеевым приложили немало усилий для восстановления многострадального храма. Активное содействие оказывали прихожане общины. Значительные пожертвования икон внесли московские староверы.
В архитектурном решении храма византийские строительные традиции смешались с элементами, созданными под влиянием русского стиля модерн. На фасаде в нише над входом в 2002 году установлена икона «Св. Николай Чудотворец» работы Николая Портнова. Интерьер храма украшает шестиярусный иконостас с иконами 19 -20 веков. Здесь находится одна из самых богатых коллекций икон в Латвии.