В 1864 году внутри храм был выкрашен белой краской, нижняя часть стен покрашена под мрамор, купольный свод — ультрамаринового цвета, украшен золочеными звездами.
Иконостас, иконы которого исполнены способом метахромотипии по эскизам академика Ф. Г. Солнцева, был привезен морем из Санкт-Петербурга. Среди храмовых образов примечательна икона в киоте свт. Николая Чудотворца, подаренная командиром и офицерами 9-го стрелкового полка, а также прп. Серафима Саровского, подаренная подрядчиком Шиловым. Хоругви были получены в дар от протоиерея Иоанна Сергиева. Икону Христа Вседержителя в серебряном окладе, лампады, ризницу, колокол и другие ценные вещи пожертвовал купец И. И. Лисицын.
Одной из достопримечательностей храма является плащаница на белом бархате, принадлежавшая первоначально госпитальной церкви Бомарсундской крепости на Аландских островах. В 1854 году, после разрушения крепости в период Крымской войны, плащаница была увезена нападавшими в Париж, где была выкуплена русским подданным Речинским и передана Финляндскому духовному правлению. В 1864 году плащаница была подарена в Никольскую церковь города Вазы.
После Первой мировой войны из Валаамского монастыря в Никольскую церковь были пожертвованы четыре большие иконы, датированные серединой XIX столетия — свтт. Московских Петра и Алексия, прпп. Сергия Радонежского и Серафима Саровского, свтт. Иоанна и Геннадия Новгородских, свтт. Димитрия Ростовского и Феодосия Черниговского.
