Der Architekt dieser Kirche ist Michail Petrowitsch Korinfski. Der Glockenturm hat einen erhaltenen Spitz, und im Inneren sind Reste des Ikonostase zu sehen, die im klassischen Stil ausgeführt sind, der für die Zeit des Baus der Kirche charakteristisch ist.

Heute befindet sich hier die Nikolai-Kapelle des Seraphimo-Diveevo-Klosters.

Moderne Forscher des Schaffens von Michail Petrowitsch Korinfski glauben, dass er das Projekt der Kirche in Avtodeevo entworfen hat, da er ein bekannter Meister der russischen Architektur war.

Der Bau der Dreifaltigkeitskirche fiel in die Zeit, als das Dorf im Besitz der Rachmanows war. Es ist bekannt, dass sie die Bauern 1861 befreiten. Im Jahr 1890 gab es in Avtodeevo 128 Häuser, in denen 343 Männer und 352 Frauen lebten.

Avtodeevo war bekannt für seine Äcker, Wiesen, Wälder und Bienenzucht. Hier gab es auch eine Ziegelfabrik. Es wird vermutet, dass an der Stelle des Anwesens der Rachmanows ein elegantes Wirtschaftsgebäude mit außergewöhnlich stabiler Mauerwerk steht.

Die Avtodeevo-Kirche zu Ehren der Heiligen Dreifaltigkeit mit der warmen Nikolai-Kapelle wurde aus lokalem Ziegelstein erbaut. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts gehörten zum Pfarrbezirk das Dorf Avtodeevo sowie die Dörfer Terjaevka, Klopoka und Michailovka.

Die Kirche wurde 1936 geschlossen, und in der Sowjetzeit wurde ihr Gebäude als Kolchose-Mühle und Getreidespeicher genutzt.

Das Objekt ist im Verzeichnis "Denkmäler der Geschichte und Kultur der Region Gorki" enthalten, das 1980 unter der Redaktion von Professor W. P. Fadejew veröffentlicht wurde. Die Autoren des Abschnitts "Denkmäler der Architektur" S. L. Agafonov und J. G. Samoilov beschreiben die Dreifaltigkeitskirche wie folgt:

"Das Hauptgebäude stellt ein kubisches Volumen mit einer Trommel, runden Fenstern und einer Kuppel dar. Der Altar ist halbrund. Im Westen befindet sich eine niedrige Speisehalle und ein dreigeschossiger Glockenturm. Sechssäulige Portiken, die an der südlichen und nördlichen Seite angebaut sind, haben Ecksäulen, die einander zugewandt sind. Der viereckige Glockenturm hat Portiken im ersten Geschoss und verlängerte Bogenöffnungen im Glockengeschoss. Eine ähnliche Struktur ist auch für andere Kirchen im Ardatov-Distrikt charakteristisch, die in denselben Jahren erbaut wurden.

Im Glockenturm der Dreifaltigkeitskirche in Avtodeevo ist ein Spitz erhalten geblieben, und im Inneren sind Reste des Ikonostase klassischer Komposition aus der Bauzeit zu sehen. Die Architekten der 1820er Jahre, die dem Geist des Klassizismus folgten, verwendeten einfachste geometrische Formen und ein Minimum an plastischen Mitteln. Nur wenige bescheidene Details schmückten die glatten Wände der Bauwerke dieser Zeit."

Im Jahr 1994 begann die Wiederherstellung der Kirche, und die ehemalige Pfarrkirche wurde erneut eröffnet, jedoch bereits als Heilige Nikolai-Kapelle des Heiligen Dreifaltigkeits-Seraphimo-Diveevo-Klosters.