Ο Ναός του Αγίου Νικολάου βρίσκεται σε ένα ειδυλλιακό τοπίο, κοντά στη θάλασσα, στην αρχή του λοφίσκου της ομώνυμης μικρής χερσονήσου, στο 50ο χιλιόμετρο της λεωφόρου Αθηνών –Σουνίου, ΝΔ της Αναβύσσου. Βόρεια και δυτικά από το εκκλησάκι υπήρχε προϊστορικός οικισμός, απομεινάρια του οποίου βλέπει κανείς ανεβαίνοντας το λόφο. Επειδή το μέρος προσφέρεται για οχυρό και επειδή στις πλαγιές του λόφου διακρίνονται ίχνη τειχών, μπορούμε να πιθανολογήσουμε ότι σε αυτό το σημείο βρισκόταν το οχυρό του Ανάφλυστου που αναφέρει ο Ξενοφών.

Είναι ένας μονόχωρος ναός, των μεταβυζαντινών χρόνων, καμαροσκέπαστος εσωτερικά, ενώ εξωτερικά στεγάζεται με δικλινή στέγη, που επικαλύπτεται με λεπτές διαταγμένες σχιστόπλακες και συνδετικό υλικό. Ανατολικά ο ναός καταλήγει σε μια αβαθή ημικυκλική κόγχη Ιερού, με στενόμακρο πολεμιστροειδές παράθυρο, ενώ άλλο ένα μικρό πρόχειρο άνοιγμα υπάρχει στο αέτωμα, πάνω από την κόγχη. Δυτικά ο ναός έχει επεκταθεί μεταγενέστερα, με ένα ίσων περίπου διαστάσεων νάρθηκα, ενοποιημένο εξωτερικά. Οι διαστάσεις του ναού μαζί με το νάρθηκα, είναι 4.90 x 12.50 μ. περίπου, χωρίς την αψίδα.

Ο ναός έχει πρόσφατα επισκευαστεί, μετά από ισχυρή έκρηξη στο Ιερό από αγνώστους, που συνέβη το 2005, κατά την οποίαν κατεστράφησαν τοιχογραφίες, η είσοδος και άλλα μέρη του ναού.

Η τοιχοποιία του ναού είναι από πρόχειρη πυκνή αργολιθοδομή, με πολύ λίγους ορθογωνισμένους λίθους στις γωνίες. Δυτικά η είσοδος είναι μεταλλική, έκκεντρη πρόσφατα αντικατασταθείσα.

Το εσωτερικό του ναού είναι επιχρισμένο μετά τις επισκευές ενώ ο τοιχογραφικός διάκοσμος έχει σχεδόν ολοκληρωτικά καταστραφεί, εκτός από κάποια τμήματα αγιογραφιών στο τέμπλο και ψηλά στο νότιο τυφλό τόξο, που έχουν υποστεί μεγάλες φθορές. Οι άσπροι τοίχοι και το μωσαϊκό του δαπέδου αποπνέουν κάποια ψυχρότητα.

Στις μακριές πλευρές υπάρχουν από δύο τυφλά ανακουφιστικά αψιδώματα, ελαφρά οξυκόρυφα, εκτός από το δυτικό τόξο του νοτίου τοίχου, που έχει στη μέση μεταγενέστερο τετράγωνο παράθυρο. Άλλα τέσσερα ανακουφιστικά τόξα, δύο σε κάθε τοίχο, υπάρχουν στον νάρθηκα, ενώ από ένα στενόμακρο μικρό παράθυρο υπάρχει στα ανατολικά τόξα των δύο τοίχων. Τρία ακατέργαστα ξύλινα λεπτά δοκάρια, τοποθετημένα εγκάρσια, χρησιμοποιούνται για την απόσβεση των πλαγίων κινήσεων των τοίχων. Άλλα τρία παρόμοια δοκάρια υπάρχουν στο νάρθηκα.

Ο νάρθηκας με τον κυρίως ναό επικοινωνούν με ένα τοξωτό άνοιγμα, πάνω από το οποίο υπάρχει τετράγωνη υποδοχή με την εικόνα του Αγίου. Το δάπεδο του νάρθηκα είναι κατά δύο σκαλιά ψηλότερο του κυρίως ναού. Το τέμπλο είναι κτιστό με δύο εισόδους, προς την Ωραία Πύλη και προς την Αγία Πρόθεση.

Παρόλο που ο ναός έχει υποστεί επισκευές και μετατροπές και δεν υπάρχουν γραπτές μαρτυρίες για την ίδρυση του, κάποια στοιχεία του, όπως τα ελάχιστα ανοίγματα, σε μορφή πολεμίστρας, τα ελαφρά οξυκόρυφα αψιδώματα, κ.α., είναι χαρακτηριστικά γνωρίσματα των χρόνων της τουρκοκρατίας, όμως δεν υπάρχουν άλλα στοιχεία που θα μας κάνουν να διακινδυνεύσουμε μια πρόβλεψη.

Το εκκλησάκι ανήκει στην ενορία των Αγίων Θεοδώρων Αναβύσσου. Πανηγυρίζει την ημέρα της εορτής του Αγίου την 6η Δεκεμβρίου με πανηγυρικό εσπερινό και θεία Λειτουργία.