Fram till 1951 var antalet katoliker i Linköping ytterst få. För deras mässfirande och själavård ansvarade kyrkoherden i Norrköping, där en katolsk församling grundades redan 1897. Men 1951 anställdes cirka 200 arbetare från norra Italien på Saab:s flygplansfabrik. Plötsligt fanns en större grupp katoliker i Linköping, och för dem firades mässor någorlunda regelbundet: Som gudstjänstlokal fungerade bland annat källarlokaler på Länsmuseet och Saab eller ett inhyrt rum på Frimurarehotellet.

De präster som på 1950-talet verkade i Linköping började fundera på att grunda ett katolsk kapell i staden. En donation år 1961 innebar att man hade en grundplåt till att inköpa en fastighet för ändamålet. De mest aktiva och inflytelserika katolikerna i Linköping bildade samma år Stiftelsen Sankt Nikolaus. Man lyckades att samla in så mycket pengar att stiftelsen den 30 maj 1962 kunde köpa in en fastighet på Teatergatan 1 och på hösten samma år inreddes ett katolskt kapell i huset.

År 1963 flyttade den första prästen från franciskan-orden permanent in i huset. En franciskansk kommunitet bestående av flera unga präster från Holland fanns snart i Linköping. De byggde målmedvetet upp en verksamhet som karaktäriserar varje församling: barnundervisning, ungdomsverksamhet, församlingskvällar med mera. Men det var först den 1 januari 1974 som S:t Nikolai församling i Linköping officiellt upprättades inom Stockholms katolska stift. Till en början var man en så kallad annexförsamling till S:ta Birgitta församling i Norrköping. Självständig församling med egen kyrkoherde blev man först 1978.

Antalet församlingsmedlemmar ökade stadigt. Liksom i andra katolska församlingar i Sverige berodde detta främst på invandringen från andra länder. Huset på Teatergatan, som förutom kapell skulle ha plats för barnundervisning, kyrkkaffen och annat, blev snart alldeles för litet för att inrymma alla aktiviteter. Franciskanerna flyttade 1980 till ett eget hus, vilket gav församlingens aktiviteter ökat utrymme. Men kapellet förblev för litet. Tack vare en mycket generös donation från Holland kunde församlingen börja planera för att bygga en ny kyrka. Den vackra kyrkan invigdes den 24 mars 1990 i närvaro av många av församlingens vänner och välgörare, bland annat representanter från övriga samfund i Linköping med vilka vår församling samarbetat länge i ekumeniska sammanhang.

Inom församlingen har förutom kyrkbygget många minnesvärda händelser inträffat de senaste 20 åren. Bland dessa kan nämnas påvens besök i Vadstena 1989, invigningen av Mariadöttrarnas kloster på Omberg 1997, firandet av 700-årsminnet av den heliga Birgittas födelse 2003 och invigningen av S:ta Teresas kapell i Västervik 2005.

Franciskanerna, som under 35 år var församlingens signum ute i samhället, lämnade Linköping år 2000. Efter åtta år med 6 olika kyrkoherdar kom en kommunitet av präster (Passionister) på plats i Linköping. Med dem fortsätter S:t Nikolai församling i Linköping att leva vidare som ett tecken på Guds närvaro i vår tid.

Antalet församlingsmedlemmar har fortsatt att öka och passerade 3000 registrerade katoliker i slutet av 2011. Den kaldeiska gruppen (från Irak) har svarat för den absolut största delen av ökningen de senaste åren, till följd av den svåra förföljelsen av de kristna i landet.