La première église du Bourget pourrait avoir été édifiée en 1410, mais l’église Saint-Nicolas n’est attestée qu’en 1473 et dépend jusqu’au XVIIe siècle de la paroisse de Dugny. En effet, jusqu’à cette période, le hameau du Bourget n'est constitué que d'une seule rue et est rattaché à Dugny. L’église est dédiée à Saint-Nicolas en 1551, par Charles Boucher, dit Charles, évêque de Mégare (ville de la banlieue d’Athènes) et Abbé du monastère de Saint Magloire à Paris.
Devenue trop vétuste, l’édifice est interdit au public en 1734. Entièrement rebâtie, l’église est rouverte au culte en 1742. Sous la Révolution, l’église Saint-Nicolas devient un Temple de la Raison avant d’être dédiée par la Convention à l’Être Suprême. Les Temples de la Raison ont été créés sous la Révolution française en 1793. Ils devaient être les temples d'une nouvelle religion inspirée des dogmes de la franc-maçonnerie et destinée à remplacer le christianisme. Dans un premier temps, les églises sont consacrées au culte de la Raison des Hébertistes, athées, (automne 1793 - printemps 1794) puis au culte de l’Etre suprême à l’initiative des Montagnards, déistes, à l’instigation de Robespierre (printemps 1794 - été 1794). Le culte de l’Etre suprême disparaît avec Robespierre, guillotiné le 28 juillet 1794.
Sur le plan cadastral de 1841, un cimetière occupe une parcelle de 600 m2 au chevet de l’église Saint-Nicolas du Bourget. Il s’agit du cimetière ouvert en 1742 pour remplacer celui qui se trouvait à gauche de l’ancienne église. Il reste en fonction jusqu’en 1854, bien qu’un autre cimetière ait été créé en 1832.
L'édifice se caractérise davantage par son architecture simple et équilibrée que par ses ornements. Edifiée sur un plan rectangulaire, avec un chœur placé à l'ouest, l’église Saint-Nicolas présente une façade relativement dépouillée, structurée par de grandes lignes horizontales et verticales. Elle est flanquée, à droite de la nef, d'un clocher qui est muni d'abat-sons et d'une horloge. Les lames de l’abat-son, le plus souvent en bois nu ou recouvert de métal, d’ardoises ou de plomb, ont pour but d’empêcher la pluie et la neige de pénétrer à l’intérieur du clocher, de ventiler les charpentes et renvoyer le son des cloches vers le sol. Une croix en pierre surmonte les deux rampants du fronton (élément incliné et disposé de manière à offrir une pente).
La nef, qui se termine par un chevet arrondi, est couverte d'un toit d'ardoises grises à deux versants et ses murs alternent baies en plein cintre et contreforts collés à la façade dont la faible épaisseur rappelle plutôt le parti du pilastre. La travée centrale est encadrée par des pilastres présentant des lignes de refend. De très beaux vitraux modernes ornent les baies.
Le 20 juin 1815, Napoléon Ier à son retour de Waterloo passe par le village du Bourget et l'empereur vaincu décide d'y attendre la nuit avant d'entrer dans la capitale. Les Prussiens, qui le suivent de près, pillent l'église et les commerces du Bourget lors de leur passage. Mais la période la plus tragique de l'histoire du village demeure l'automne 1870. L’église subit des destructions considérables pendant la guerre contre les Prussiens. L’édifice est en effet le théâtre de violents combats les 28, 29 et 30 octobre 1870, dits Première bataille du Bourget, et du 21 décembre 1870, dit Deuxième bataille du Bourget, abritant tour à tour le retranchement des soldats prussiens et français. Lourdement endommagée, l'église connaît trois campagnes de restaurations, en 1885, 1906 et 1983. Ces derniers travaux, concernant principalement la façade, ont volontairement laissé visibles les impacts de balles sur le tambour de la porte.
À l’intérieur de l'édifice, un autel en mosaïque, conçu par Doucy en 1920, présente, outre les symboles religieux traditionnels, un hommage aux soldats morts au combat pendant la Première Guerre mondiale. Un second autel, dédié quant à lui à Notre-Dame des Ailes, évoque l’héritage aéronautique du Bourget. La vierge, flanquée de part et d’autre d’hélices de bois, est présentée comme la protectrice des pilotes et des avions. Tous les deux ans, dans le cadre du Salon International de l’Aéronautique et de l’Espace, une messe lui est dédiée.
Cinq tableaux rappelant les « fait d'armes de l'église du Bourget » en 1870 par Georges Bergès (1870-1935), peintre d'histoire, de genre et de portraits, tableaux parfois attribués à Jean Chaperon un illustrateur humoriste, ce qui semble peu probable. Deux de ces tableaux représentent des scènes de la guerre franco-prusse. Le premier dépeint la Première bataille du Bourget du 28 au 30 octobre 1870 et le second la Deuxième bataille du Bourget, le 21 décembre suivant. Sur chacun des deux tableaux, l'église Saint-Nicolas est représentée ainsi que huit noms de combattants pour chaque toile.
Le Monument aux Morts de 1870, chapelle située avenue du Président Kennedy, abrite les dépouilles de plus de cinq cents soldats et a été édifiée en 1871 grâce à des souscriptions privées, le Monument à l’Epée brisée, place du 11 novembre, et la Pyramide, élevée par les Prussiens à la mémoire de leurs camarades et qui se trouve au cimetière, témoignent des pertes importantes pour la ville durant ce conflit. L’église Saint-Nicolas a été classée Monument historique le 24 septembre 1912.
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