Храм возведен на месте, где согласно местной легенде на пне явилась икона святителя Николая Чудотворца. Икону три раза переносили в действующую тогда в селе церковь, и трижды она оказывалась опять на пне до тех пор, пока место не освятили, установив здесь дубовый крест и соорудив деревянный храм в честь святого Николая, где и поместили икону. Земли Диканьки со временем были переданы архиепископом Черниговским генеральному судье Войска запорожского Василию Кочубею, впоследствии казненному вместе с бывшим полтавским полковником Иваном Искрой в 1708 году по приказу гетмана Ивана Мазепы. Внук Василия Виктор Кочубей в 1794 году построил уже каменный храм по проекту известного русского архитектора Николая Львова. А чудотворный образ Николая был помещен в киоте за правым клиросом. Среди частых паломников к образу также приходила Мария Гоголь-Яновская. Ранее она потеряла первых двоих детей, и теперь просила здоровья для своего будущего ребенка, которого родила в 1809 году и назвала в честь святителя Николаем. Этим ребенком был известный писатель Николай Гоголь. Сегодня икона уже не подлежит реставрации, хранится в фондах Полтавской картинной галереи, а пень, на котором она явилась, до сих пор находится в алтарной части.