В состав ансамбля входит каменный пятиглавый храм с колокольней с главным престолом Николая Чудотворца с приделом Живоначальной Троицы и сторожка.

– Здания ансамбля церкви Николая Чудотворца представляют собой выдающийся памятник церковной архитектуры конца XVIII – начала XX века. Он сочетает в себе элементы стилей барокко и эклектики и является подлинным образцом исторической застройки старинного угличского села Клементьево, формирующей историко-градостроительную среду, – отметила и. о. руководителя государственной службы охраны объектов культурного наследия Ярославской области Светлана Охинцева.

Деревянная церковь Николая Чудотворца в Клементьеве известна с 1614 года, но сохранившийся ансамбль каменных построек начали создавать только в 1793 году. Храм строили по образцам церкви Петра и Павла в Угличе и церкви Троицы в Дивной Горе. В 1841 году помещения были расписаны ростовским мастером Александром Сапожниковым. За образец он взял росписи в храме Рождества Богородицы в селе Вощажниково. В 1852 году началась перестройка зимней церкви и колокольни. В конце XIX – начале XX века было построено каменное здание сторожки. Богослужения в храме проводились до 1932 года. Здание церкви после закрытия использовалось как зернохранилище колхоза «Заветы Ильича».

В настоящее время храм находится в ведении Переславской епархии Ярославской митрополии Русской православной церкви Московского патриархата. В здании проведены противоаварийные работы: заменена кровля (кроме колокольни), главы на крыше четверика, окна и двери.