От церкви святителя Николая в Рогожской Ямской слободе — «Николы на Ямах», стоявшей на углу Николоямского переулка на месте нынешнего типового дома № 39. Храм был построен в первой половине XVIII века, снесён в конце 1950-х гг.
В XVIII—XIX векахЗаяузье, в том числе Николоямская улица, развивалось преимущественно как купеческий район. В начале улицы, между Николоямской и Яузской, в 1799 был заложен дворец заводчика И. Р. Баташева (ныне Яузская, или 23-я больница), выходивший фасадом на Яузскую, а садом — на Николоямскую. Тогда же Родионом Казаковым был выстроен храм Симеона Столпника, рухнувший вскоре после постройки и затем восстановленный на деньги Баташевых. Дворец, в сентябре 1812 года занятый штабом Мюрата, пережил пожар 1812 года со значительным ущербом (ремонт обошёлся хозяевам в 300 000 рублей), а все окрестности, включая Симеоновский храм, выгорели дотла. Колоссальное состояние Баташевых через единственную наследницу — Дарью Ивановну, внучку Ивана Родионовича — в 1821 досталось генералу Д. Д. Шепелеву. В 1826 году, во время коронационных торжеств казна наняла усадьбу для главы Британского посольства — герцога Девонширского. Анна Дмитриевна Шепелева (1813—1861) (дочь Дарьи Ивановны и Дмитрия Дмитриевича) вышла замуж за помощника герцога Льва Григорьевича Голицына (1804—1876) и получила её в качестве приданого. После её смерти, в 1876 году, владение было продано за символическую цену городу под Яузскую больницу для чернорабочих.
Петровский дворец в XIX веке перешёл в руки купца-благотворителя Антипы Шелапутина, деда Павла Григорьевича Шелапутина П. Г. Шелапутина, построившего в Москве десятки школ, ремесленных училищ и больниц. В одноимённом Шелапутинском переулке стоит в руинах классическое больничное здание — его постройку в 1889—1890 финансировали не Шелапутины, а Морозовы. Вначале здесь размещалась Морозовская богадельня, в советское время — роддом имени Клары Цеткин. В 1980-е гг. здание было выселено и затянуто маскировочной сеткой. Мэрия города, начиная с 1991 года, безрезультатно издавала предписания о приведении здания в порядок. В сентябре 2004 вышло распоряжение мэра Москвы о передаче здания «Международному фонду защиты от дискриминации, за соблюдение конституционных прав и основных свобод человека», однако по сей день ни ремонта, ни «реконструкции» не начато.
№ 11, стр. 1, памятник архитектуры(вновь выявленный объект) — городская усадьба А. Верещагиной (1803, 1836, 2-я половина XIX века, 1899 — архитектор А. Е. Вебер)[9].
№ 19 — доходный дом Тюляевых (1902, архитектор М. Е. Приёмышев).
№ 47, памятник архитектуры(региональный), объект культурного наследия регионального значения[11][12] — главный дом городской усадьбы Морозовых (конец XVIII — начало XIX века, 1842, 1898). Родовое гнездо знаменитых промышленников Морозовых в Шелапутинском переулке к середине XIX века достигло Николоямской улицы. Сын родоначальника, С. В. Морозова, Абрам Саввич приобрёл владение на углу улицы с переулком и в 1842 году перестроил главный дом, относящийся к концу XVIII века. А. С. Морозову наследовал его сын Давид Абрамович, совладелец Тверской мануфактуры, учредитель Морозовской богадельни в Шелапутинском переулке[13]. Дом давно заброшен, затянут сеткой с нарисованным фасадом. В итоге торгов 2012 года по программе «Рубль за метр» памятник достался на правах аренды ООО «Аверс Брик Плюс»[14]. В 2014 году арендатор оштрафован Мосгорнаследием за затяжку с началом работ. В конце того же года утверждён проект реставрации[15], в 2015 году выдано разрешение на производство работ. Зимой 2016 года на территории памятника зафиксированы и остановлены самовольные земляные работы. В середине февраля 2017 года Мосгорнаследие провело внеплановую документарную проверку, по результатам которой пользователю выдано повторное предписание с требованием провести работы по сохранению памятника[16]. В ноябре 2017 года на общественное обсуждение вынесен Акт государственной историко-культурной экспертизы научно-проектной документации для проведения работ по сохранению ОКН[17]. В процессе проведения работ по реставрации и в результате противоаварийных работ были выявлены архитектурные и конструктивные элементы здания, подлежащие сохранению, что, в свою очередь, потребовало внесения изменений в проект реставрации. В апреле 2018 года в связи с необходимостью корректировки проектной документации (разработчик документации — ООО "Строй Проект «Атов») Акт государственной историко-культурной экспертизы научно-проектной документации по корректировке проекта реставрации (разработчик — ООО "Монтажно-Строительное управление «Маяк») вынесен на общественное обсуждение[18].
№ 55, памятник архитектуры(федеральный) — дом XIX века с флигелями. Во второй половине XVIII века купец 1-й гильдии Семён Прокофьевич Васильев приобрёл соседнюю со своим основным владением (Николоямская, 51) усадьбу. В 1780—1781 годах вместо каменных зданий, стоявших в глубине двора, новый хозяин построил по линии улицы главный дом (ныне Николоямская, 53) и жилой корпус к востоку от него. После 1783 года усадьба перешла внучатому племяннику бездетного Васильева, купцу Петру Яковлевичу Пищальникову. В 1834 году владение разделилось надвое. Восточный корпус, уже расширенный после пожара 1812 года, стал главным домом в усадьбе А. Ф. Солодовщиковой. Надстройка бокового крыла в 1911 году по проекту В. М. Угличинина придала дому асимметрию, свойственную неоампирным особнякам того времени. Лепная декорация фасада утрачена в результате «ремонта» 1990-х годов; интерьеры частично сохранялись. Усадьба является собственностью Российской Федерации, передана в оперативное управление федеральному Агентству по управлению и использованию памятников истории и культуры (АУИПИК). Дом пустует, фасад укрыт баннером, проход на территорию заперт и охраняется. Лишь пилоны ворот заново оштукатурены. В апреле 2017 года Мосгорнаследие направило в адрес АУИПИК акт технического состояния здания, предусматривающий план работ по его сохранению на срок до июля 2020 года. Дом внесён в Красную книгу Архнадзора (электронный каталог объектов недвижимого культурного наследия Москвы, находящихся под угрозой), номинация — запустение[20].
№ 57, стр. 1, 7, памятник архитектуры(региональный) — дом причта и церковное здание храма Сергия Радонежского в Рогожской слободе (1820-е, 1870-е), объект культурного наследия регионального значения.
В 1930-х, после закрытия храма, его главный объём был разделён на 7 этажей, в барабане были прорублены окна. Здесь находились сначала Московский институт повышения квалификации инженерно-технических работников Мосгорисполкома, затем, с 1965 года, — Городской учебный комбинат управления кадров и учебных заведений Мосгорисполкома. В 1995 году в храме возобновились богослужения.
№ 12 — дом причта церкви Симеона Столпника за Яузой (кон. XVII века (?), 1829—1834, 1902, после 1917).
№ 14 — двухэтажный дом XIX века.
№ 16 — На этом месте до 1976 года стояла городская усадьба 1803—1817 годов постройки. Усадьбы нет, запись в реестре памятников осталась по бюрократическим причинам.
№ 18 — двухэтажный дом XIX века.
№ 20 — двухэтажный дом XIX века. Отсюда и вплоть до Садового кольца идёт зона строгого регулирования застройки.
№ 22, стр. 1, ЦГФО — доходное владение В. А. Александрова, доходный дом (1890, архитектор Б. В. Фрейденберг).
№ 26, 28 — двухэтажные дома XIX века.
№ 32 — двухэтажный жилой дом XIX (?) века.
№ 36 — городская усадьба XIX века, полностью уничтожена в 2007 году под строительство офисного здания.
№ 42, 3-е Рогожское городское училище — Музыкальная школа имени Н. А. Алексеева (1883—1884, архитектор Д. Н. Чичагов).
№ 42, памятник архитектуры(региональный) — здание 3-го Рогожского городского училища (1883—1884, архитектор Д. Н. Чичагов). Построено на средства купца, гласного Московской городской думы Н. А. Алексеева). Ныне — музыкальная школа имени Н. А. Алексеева.
№ 44 — доходный дом (1901, архитектор П. П. Киселёв)
№ 48, стр. 1, памятник архитектуры(региональный) — городская усадьба В. И. Константиновой (1891, архитектор К. Дуванов).
№ 52, стр. 1, памятник архитектуры(региональный) — жилой дом купца Н. П. Баулина (в основе палаты XVIII в., начало XIX века, архитектор Н. Д. Струков), объект культурного наследия регионального значения[21].В конце века дом перестраивал архитектор Н. Д. Струков, в результате чего появился длинный фасад с небольшим фигурным фронтоном посередине. В то время (с 1860-х годов) дом принадлежал купцу Н. П. Баулину, в глубине владения работала фабрика платков Товарищества «Н. П. Баулина с сыновьями». В начале XX века новый владелец В. И. Айзенштейн перепрофилировал фабрику для производства шелковой мебельной ткани[22]. Дом не использовался около 15 лет, разрушался. Противоаварийные работы проводились в 2006—2008 годах, но прекратились из-за отсутствия у арендатора документов на аренду земли под частью здания. Несколько лет назад Мосгорнаследие изъяло дом у пользователя. В итоге торгов по программе «Рубль за метр» здание в 2012 году арендовано ООО «Ирбис»[23]. Только в июле 2015 года выдано разрешение на проведение реставрационных работ. В декабре 2016 года был согласован акт ГИКЭ проектной документации по корректировке проекта приспособления, изменивший воссоздаваемые мощные пилоны ворот и калитки на легкие металлические столбы с сохранением исторических мотивов и перепланировку в технических зонах[24]. В начале 2017 года реставрация завершена[25]. В начале 2018 года приказом Департамента культурного наследия города Москвы утверждено охранное обязательство собственника или иного законного владельца ОКН[26].
№ 54, стр. 1 и 2, памятник архитектуры(региональный) — Рогожская полицейская часть (до 1819 — городская усадьба). В основе восстановленного здания — руины XVIII века — в 1990-е годы была проведена реконструкция утраченной каланчи.
Вострышев М. И., Шокарев С. Ю.Москва. Все культурные и исторические памятники.— М.: Алгоритм, Эксмо, 2009.— С.106.— 512с.— (Московские энциклопедии).— ISBN 978-5-699-31434-8.
Усадьба Морозовых Николоямская ул., 47(неопр.).Красная книга Архнадзора: электронный каталог объектов недвижимого культурного наследия Москвы, находящихся под угрозой.Дата обращения: 24 марта 2017.Архивировано 2 марта 2017 года.
[https://redbook.archnadzor.ru/read#235 Дом в усадьбе Васильева (Пищальникова)
Николоямская ул., 55](неопр.).Красная книга Архнадзора: электронный каталог объектов недвижимого культурного наследия Москвы, находящихся под угрозой.Дата обращения: 17 августа 2018.Архивировано 22 сентября 2018 года.
Дом Баулина Николоямская ул., 52(неопр.).Красная книга Архнадзора: электронный каталог объектов недвижимого культурного наследия Москвы, находящихся под угрозой.Дата обращения: 24 марта 2017.Архивировано 2 марта 2017 года.
Мурзин-Гундоров В. В.Дмитрий Ухтомский.— М.: Издательский дом Руденцовых, 2012.— С.79—83.— 334с.— (Архитектурное наследие России).— ISBN 978-5-902887-11-9.