Троицкая церковь является одной из самых древних в городе. Первоначально храм был деревянным и первое известное ныне свидетельство о нем относится к 1646 году. Первый этаж каменной Троицкой церкви был построен в 1736 году, во времена царствования императрицы Анны Иоанновны, и является самым древним каменным зданием Царевококшайска. К 1757 году был достроен второй этаж храма, средства на постройку церкви были пожертвованы царевококшайским купцом Стефаном Вишняковым и крестьянином деревни Жуково Алексеем Осокиным. По своим архитектурным формам храм был типичным памятником русского зодчества XVII века.
В 1932 году храм был закрыт, а в 1939 верхний ярус с колокольней были разрушены. Несколько десятилетий развалины храма принадлежали автохозяйству. С 1995 по 2008 года шла реконструкция комплекса зданий Троицкого храма. 25 сентября 2004 года в праздник Воздвижения Честного Креста Господня были установлены купола с крестами.
В наши дни церковь Пресвятой Троицы стилистически передаёт архитектуру былого строения, декоративно дополнив композицию традициями древнерусского храмового зодчества.