В самом начале Заречья в Оружейном переулке находится храм-усыпальница Демидовых.
В 1730—1734 годах на месте двух деревянных храмов построили новый большой двухэтажный храм.
Основателем его считается сын Никиты Демидова — Акинфий.
Изначально церковь строилась по обычному плану: по линии восток-запад располагались алтарь, основной объём, трапезная, колокольня.
Но 3 октября 1730 года колокольня обрушилась, унеся жизни пятнадцати человек, а девять получили увечья.
Позже колокольню отстроили отдельно на другой стороне Никольского (ныне Оружейного) переулка.
Церковь стала одним из немногих представителей петербургского барокко в Туле конца XVII — начала XVIII века, сохранившегося до настоящего времени.
В нижнем, тёплом этаже находились престолы во имя святителя Николая Чудотворца (освящен в 1730 году) и апостола Андрея Первозванного (освящен в 1734 году), в верхнем, не отапливаемом — в честь Рождества Христова (освящен в 1735 году). К началу XX века в храме появился ещё один придел, посвященный святому Тихону Калужскому.
В 1734 году на первом этаже храма появилась часовня-склеп для погребения членов семьи Демидова.
2 мая 1779 года в Заречье произошел большой пожар, в котором сильно пострадала и Николо-Зарецкая церковь. Восстановление храма шло несколько лет.
К 1803 году вся церковь с папертью была расписана. Кроме Демидовых в числе благотворителей Николо-Зарецкого храма были и представители других известных тульских родов: Андрей и Иван Родионовичи Баташевы, оружейники Лялины, Коротковы, купцы Зверев, Белоусов и другие.
В 1914 году вдоль улицы Демидовской и Никольского переулка появилась кованая ограда на белокаменном цоколе.
При храме имелся приют, в котором в начале XX века проживали четыре пожилые женщины, а богадельня при Николо-Зарецкой церкви упоминалась ещё в 1782 году. Церковно-приходская школа действовала при храме с 1894 года.
Церковь именовали то Никольской, то Христорождественской, «что за Упою рекою» или «что в Казенной слободе». В конце XIX — начале XX века её официальное название — Христорождественская, что на Оружейной стороне, но народ храм называл Николо-Зарецким или Николой Богатым.
В 1924 году храм был внесён в список церквей и монастырей Тульской губернии, состоящих на учёте отдела по делам музеев и охране памятников искусства и старины Народного комиссариата просвещения (Наркомпроса).
Решение о закрытии церкви было принято в 1930 году. Здание предполагали передать Осоавиахиму под организацию Дома химобороны. Этому воспротивились верующие и президиум ВЦИК после многочисленных обращений граждан отменил решение о закрытии храма.
Окончательно Николо-Зарецкую церковь закрыли 13 августа 1934 года.
Сохранились снимки Оружейного переулка, сделанные в 1942 году.
В церкви в разное время располагались: «Заготзерно», использовавшее это здание под зернохранилище, учебный центр Автодора, жилищные службы Зареченского района, склад базы снабжения Тульского треста столовых. Часть храма (усыпальницу Демидовых) отдали под жильё. Две семьи проживали и в нижнем ярусе колокольни.
Комплекс Николо-Зарецкой церкви был поставлен на госохрану в 1947 году согласно постановлению Совета Министров РСФСР как памятник истории и культуры республиканского значения.
В 1978 году в преддверии Олимпиады началась реставрация церкви. В начале 1980-х специалисты московского института «Спецпроектреставрация» приступили к разработке проекта восстановления памятника, обследовали состояние стенописи, но проект остался незавершённым.
В 1995 году был разработан проект реставрации Николо-Зарецкой церкви, над которым работали тульский архитектор В. Клименко, владимирский архитектор В. Фомин, инженеры и учёные Тульского государственного университета и специалисты из Суздаля. Разработчики проекта реставрации использовали старинные фотографии и материалы, имевшиеся в Государственном архиве Тульской области.
В 1996 году храм отреставрировали к празднованию 850-летия первого упоминания Тулы в летописи и 340-летия со дня рождения Никиты Демидова.
В 1999 году в преддверии праздника Рождества Христова храм был передан Тульской епархии.
29 марта 2004 года на звонницу Николо-Зарецкой церкви подняли семь колоколов, изготовленных в Воронеже.
Также отреставрировали нижний храм с тремя алтарями.
В 2006 году был освящён алтарь во имя апостола Андрея Первозванного, в 2007 — алтарь во имя святых царственных страстотерпцев Николая, Александры, Ольги, Татианы, Марии, Анастасии и Алексия, в 2008 — главный алтарь во имя святителя Николая Чудотворца.
При храме действуют воскресная школа, работает библиотека. По воскресеньям проводятся духовные беседы со взрослыми.
В 1996 году был открыт историко-мемориальный музей «Некрополь Демидовых».
Он расположен в одноэтажном бывшем жилом доме, построенном в конце 1920-х годов на территории церковного сада. Музей включает в себя вводный зал с экспозицией «Демидовы и Тульский край» и внутрицерковную родовую усыпальницу Демидовых в Николо-Зарецком храме.
В усыпальнице 20 захоронений, но лишь 4 идентифицированы: это сын Никиты Демидова Акинфий Никитич Демидов (умер в 1745 г.), Евфимия Ивановна, его вторая жена, урожденная Пальцова (умерла в 1771 г.), Григорий Демидов (умер в 1761 г.) и невестка Акинфия - Анастасия урожденная Сурмищева (умерла в 1763 г.).
Это единственное сохранившееся в России внутрицерковное захоронение представителей первых поколений Демидовых.