Die älteste urkundliche Erwähnung einer Kirch zu Ischl findet sich 1320. Sie wurde durch den Bischof der Diözese Passau wieder geweiht, sie muss also bereits vorher bestanden haben. Gemäß einer Urkunde von 1344 mussten alle mit Salz beladenen Schiffe, welche den Ort Lauffen bei Ischl passierten, an die Chürchen ze Sand Niclas ze Ischl eine Abgabe entrichten. Der Fluss Traun war zu dieser Zeit eine wichtige Wasserstraße für die Binnenschifffahrt. Die ehemalige Kirche erstreckte sich vom (heute noch existierenden) Turm nach Osten (zur heutigen Sakristei). Auf dem Platz der aktuellen Kirche war der Friedhof angeordnet.
Bad Ischl war ursprünglich ein Teil der Pfarre Bad Goisern und St. Nikolaus daher eine Filialkirche. Als sich die Reformation auch im Salzkammergut ausbreitete und Goisern evangelisch wurde, kam es mit der Pfarrerhebung am 26. Mai 1554 durch Bischof Wolfgang von Passau zur Schaffung der selbständigen Pfarrgemeinde Ischl. Das Recht, dem Bischof einen Priester als Pfarrer vorzuschlagen, besaß die Äbtissin vom Kloster Traunkirchen. Als das Frauenkloster 1573 aufgelöst wurde, übergab der Bischof dieses Präsentationsrecht dem höchsten Beamten im Salzkammergut, dem Salzamtmann von Gmunden. Ab 1577 bis zur Rekatholisierung im Jahr 1600 waren die Pfarrer an der Nikolauskirche evangelisch-lutherisch. Im Zuge der Gegenreformation erhielten von 1622 bis zu ihrer Aufhebung 1773 die Jesuiten das Vorschlagsrecht für die Pfarrbesetzung.[2]
1769/70 wurde die alte Kirche abgerissen, nur der gotische Turm von 1490 blieb bestehen. Zwischen 1771 und 1780 erfolgte die Schaffung des heutigen Sakralbaus. Gegenüber, wo heute eine Bankfiliale steht, befand sich während der Bauzeit eine Notkirche. Den Grundstein legte am 1. Mai 1771 der Abt von Lambach Amandus Schickmayr. Kaiserin Maria Theresia als Herrin des Salzkammerguts, dotierte das Bauprojekt mit 30.000 österreichische Gulden. Die Gesamtbaukosten dürften etwas über 40.000 Gulden betragen haben. Die Weihe zu Ehren des hl. Nikolaus führte am 17. September 1780 Bischof Thomas Johann von Thun und Hohenstein durch. Die Turmuhr wurde 1797 eingesetzt.
Ab den 1820er Jahren wurde Bad Ischl zum vielbesuchten Kur- und Badeort der Hocharistokratie, dadurch fanden sich Spender und Gönner für neue Altäre und kunstvolle Wandmalereien.
Da der Kaiser von Österreich Franz Joseph I. ab 1854 alle Sommer in seiner Kaiservilla verbrachte und dabei jeden Sonntag die 7-Uhr-Messe besuchte, bekam die Nikolauskirche das Prädikat k.k. Hofpfarrkirche verliehen. Die Pfarrer Franz Weinmayr (Amtszeit 1870–1911) und Franz Stadler (Dienstzeit 1911–1936) erhielten von Rom den Titel Päpstlicher Hausprälat, da der Prälat der „niedrigste" Kirchenrang war, welcher gemäß dem spanischen Hofzeremoniell zur kaiserlichen Tafel zugelassen war.
Am 31. Juli 1890 heiratete Erzherzog Franz Salvator in der Ischler Pfarrkirche die Erzherzogin Marie Valerie, jüngste Tochter des österreichischen Kaisers Franz Joseph I. Anton Bruckner spielte dabei die Orgel.
Zwischen 1874 und 1880 erfolgte eine große Renovierung und Umgestaltung des Kircheninneren. Der Abschluss der umfangreichen Ausgestaltung wurde zum 50. Geburtstag des Kaisers, am 18. August 1880 feierlich begangen. Die 1888 errichtete Orgel wurde zum 80. Kaisergeburtstag (1910) erweitert. Sie ist auch heute noch einer der größten Orgeln in Österreich und die zweitgrößte Orgel in Oberösterreich.
Nachdem in beiden Weltkriegen die Glocken eingefordert wurden, konnte am Christkönigsfest 1948 das C-Moll-Geläute eingeweiht werden. Die 6 Glocken im Ischler Kirchturm (c, es, f, g, b, c) stammen aus der Glockengießerei St. Florian.
Kirchenpatron der Stadtpfarrkirche Bad Ischl ist der hl. Nikolaus. Er wurde als Helfer für Wanderer und Schiffsleute verehrt. Entlang der alten Salzschifffahrtsroute auf der Traun und auch entlang der Donau gibt es etliche weitere Pfarrkirchen, welche den hl. Nikolaus als Patron erwählten.