Двухпрестольный холодный Никольский собор был заложен 3 июня 1670 г. на новом месте (на расстоянии около 75 м к юго-западу от прежнего, деревянного храма) и освящён, по одним сведениям, 9 сентября 1673 г., по другим – не раньше середины 1677 г. (Государственный архив Архангельской области). Собор отличался размерами и архитектурной монументальностью. По плану монастыря XIX в. (Государственный архив Архангельской области) его длина составляла 28 м (вместе с западным крыльцом – 41 м), ширина – 25 м, высота до крыши – более 19 м, до верха центрального барабана – больше 28 м. Четырёхстолпный собор с размерами храмовой части 13 м (длина до алтаря), 15 м (ширина) и 12 м (высота до верха сводов) завершался пятью деревянными, крытыми лемехом главами на световых барабанах. Здание, построенное на болотистом грунте, опиралось на свайный фундамент, который состоял из установленных вплотную друг к другу длинных брёвен, замурованных в водонепроницаемый глиняный панцирь. К северному и западному фасадам примыкали просторные светлые паперти-галереи. На галереи вели широкие крытые крыльца-всходы «о трёх помостах», поставленные по центральным осям собора. В южной апсиде трёхчастного алтаря был устроен придел во имя апостолов Петра и Павла. К 1880 г. в соборе стоял пятиярусный резной позолоченный иконостас, в котором находилась чтимая икона Николая Чудотворца. После 1920 г. внутренний объём собора был разделён на два этажа, боковые барабаны разобраны. К концу июля 2004 г. все перегородки были убраны, в 2007 г. восстановлены барабаны, к концу 2009 г. возведены купола. В 2009 г. работниками ОАО ПО «Севмаш» была выполнена исследовательско-конструкторская работа по выявлению облика иконостаса собора и по результатам архивных исследований разработан проект нового иконостаса, который в максимально возможной степени должен был повторять утраченный. Одновременно с Успенской церковью с её западной стороны была построена каменная колокольня, впервые упомянутая в отписи игумену Тихону от 22 декабря 1674 г. (Государственный архив Архангельской области). Согласно описанию 1894 г., колокольня стояла «в одной связи» с Успенской церковью, «в вышину до звону 7 сажен 1 аршин, а от звону до креста 7 сажен, об одной главе [каменной], на которой крест деревянный осмиконечный, выкрашен желтою краскою; оная колоколня в два яруса, с низу до звону четвероугольная, а в звоне до шатра осмигранная с осмью окнами, на ней шатер каменный, осмигранный с 8 небольшими слуховыми окошками без окончин, на коем железныя скобы от звону до креста, коих числом 21. Покрыты – глава, над звоном арки и ниже звона четыре наугольника, – листовым железом, и выкрашены ярью медянкою на масле. На оную ход из паперти, двери деревянныя плотничной работы; на крюках и петлях железных со скобами, выкрашены черною краскою, стеною две лестницы каменныя с одним окном, в коем окончина стекляная, без решетки; пол на ней деревянный» (Государственный архив Архангельской области).