Erste christliche Spuren in der Gegend Solothurn finden sich zur Zeit der Römer. Die Kapellen St. Peter in Kestenholz und St. Stephan in Neuendorf gelten als älteste kirchliche Bauten im Gäu. Vermutlich wurde im 13. Jahrhundert eine erste Kapelle in Niederbuchsiten errichtet, die dem Hl. Nikolaus von Myra geweiht war. 1604 wurde eine neue Kirche in Niederbuchsiten geweiht. Niederbuchsiten war lange Zeit keine eigene Pfarrei: Die Niederbuchsiter Katholiken waren zugehörig zu Oensingen und Egerkingen, später waren sie angeschlossen an Oberbuchsiten. Am 31. August 1804 beschliesst der kleiner Rat von Solothurn, dass in Niederbuchsiten eine neue, eigene Pfarrei errichtet wird. 1805 kommt der erste Pfarrer, Urs Josepf Christ, nach Niederbuchsiten. Das Pfarrhaus wurde 1807 fertig gestellt. Grundsteinlegung der jetzigen Kirche war am 27. Mai 1934, die Einweihung folgte am 14. Juli 1935. 1989 wurde das Forum unter der Kirche (Saal, Küche und Vorraum) ausgebaut. Aussen- und Innenrenovation der Pfarrkirche erfolgten 1993 und 2005. Nach der Innensanierung des Pfarrhauses im Jahr 2014 wird dieses seither vermietet.
Die röm.-kath. Pfarrei St. Nikolaus Niederbuchsiten zählt aktuell ca. 490 Mitglieder und wird geleitet von Pfarreiseelsorger Thomas Weber. Die Pfarrverantwortung liegt bei Charles Onuegbu, Pfarrer in Oensingen.
Es ist vorgesehen, dass die Pfarrei Niederbuchsiten zusammen mit den Pfarreien Kestenholz. Oensingen und Wolfwil einen Pastoralraum bilden wird. Schon jetzt besteht eine Zusammenarbeit bei der Planung von Gottesdiensten und bei gegenseitigen Aushilfen.
