Статья посвящена созданию виртуальной реконструкции храмового комплекса Святителя Николая Чудотворца на Мясницкой улице в Москве в конце XIX века. Первые письменные упоминания о храме относятся к началу XVII в., а древнейший придел храмового комплекса, построенный в XVI в., был выполнен с редкой для Москвы того времени конструкцией крещатого свода с горизонтальными распалубками. С течением времени первоначальное здание подверглось многократным изменениям, обросло пристройками, сформировав ансамбль из различных стилей. В ходе исследования были консолидированы разнородные исторические источники: архитектурные планы, обмеры, чертежи, фотодокументы и письменные материалы. Их анализ позволил установить архитектурную историю церкви и определить её уникальную историко-культурную значимость для городского ландшафта столицы. Комплексный междисциплинарный подход, сочетающий традиционные исторические методы и применение современных компьютерных технологий, позволил произвести поэтапную реконструкцию облика зданий, внутреннего убранства помещений и церковной утвари. Статья содержит полное изложение процесса работы с источниками, от установления размерных характеристик объекта до составления списка представленных икон. Подробно описан ход трехмерного моделирования объекта, включающего в себя не только использование специализированного программного обеспечения, но и экспериментальное применение сервисов с нейросетевыми моделями для колоризации черно-белых фотографий, восстановления орнаментов настенных и потолочных росписей в интерьерах храмового комплекса и автоматизированного создания моделей предметов церковного убранства. По результатам исследования был подготовлен общедоступный интернет-ресурс, содержащий трехмерную модель храмового комплекса Святителя Николая Чудотворца, доступную для использования в образовательных и просветительских целях, а также описание всех этапов работы по ее созданию. Отдельный интерес представляет представленный там же реестр привлеченных к исследованию исторических источников, позволяющий любому желающему ознакомиться с материалами, на которых основывалась виртуальная реконструкция.