Το νέο ναό σχεδίασε ο ισπανικής καταγωγής αρχιτέκτονας Santiago Calatrava βάσει ιστορικών βυζαντινών κατασκευών, συμπεριλαμβανομένης της Αγίας Σοφίας στην Κωνσταντινούπολη, με έναν κεντρικό τρούλο. Ο ναός είναι καλυμμένος με μάρμαρο από την ίδια πεντελική φλέβα, όπου εξορύσσονταν οι ογκόλιθοι για την ανέγερση του Παρθενώνα και τη νύχτα ο τρούλος του, μέσα από τα ημιδιαφανή μαρμάρινα πάνελ, λάμπει σαν φάρος.
Την αγιογράφηση του νέου ναού του Αγίου Νικολάου στη Νέα Υόρκη ανέλαβε ο μοναχός πατήρ Λουκάς Ξενοφωντινός από την Ιερά Μονή Ξενοφώντος του Αγίου Όρους.
