Citée dès 1174 parmi les chapelles qui dépendaient de l'église Sainte-Gudule, l'église de Saint-Nicolas fut érigée définitivement en église paroissiale en 1618.

On ne connaît pas la date de sa fondation mais son origine doit se rattacher étroitement à la formation même de la Ville de Bruxelles au 11e-12e siècle.

Devant l'église s'élevait une tour dont la base appartenait probablement à une tour isolée de défense de l'île Saint-Géry. Elle devint ensuite une tour communale où la ville suspendait ses cloches, si bien qu'on lui donnait parfois le nom de beffroi. Elle s'effrondra une première fois en 1367. Reconstruite, elle fut incendiée en 1696. Relevée une seconde fois, elle s'écroula définitivement en 1714.

L'église fut saccagée pendant les troubles religieux du 16e siècle. Le bombardement de 1695 la détruisit presque de fond en comble, mais l'édifice fut presque immédiatement relevé de ses ruines.