Die Heilig-Dreifaltigkeitskirche an der Eisenbahnstation "Omsk" wurde mit Mitteln des Fonds von Kaiser Alexander III und des Komitees für den Bau der Sibirischen Eisenbahn errichtet. Die Finanzierung kam auch von der Familie Baev, dem Ehrenbürger A. Derov und anonymen Wohltätern. Die Kirche wurde am 24. November 1900 feierlich geweiht.

Im Jahr 1903 wurde das Innere der Kirche mit Ölfarbe gestrichen und die Decke mit Malerei geschmückt. Der Holzboden wurde durch einen Boden aus bunten Steinfliesen ersetzt. Das Gebäude der Kirche war aus Stein, mit einem im einheitlichen Stil erbauten Glockenturm. Der Zaun um die Kirche war aus Holz, und es gab keinen Friedhof dazu. Die Matrikelbücher der Gemeinde werden seit 1897 geführt.

Die Geschichte des Baus der Dreifaltigkeitskirche an der Station Omsk ist bemerkenswert, da sie mit zwei bedeutenden Ereignissen des späten 19. und frühen 20. Jahrhunderts verbunden ist: dem Bau der Großen Sibirischen Eisenbahn und der Tätigkeit des Wohlfahrtsfonds von Kaiser Alexander III. Der Ingenieur Alexander Petrovich Hegstrom, der den Abschnitt der Eisenbahndienstleitung leitete, entwarf und baute die Kirche sowie die dazugehörige Schule. Der Grundstein wurde am 3. August 1897 gelegt. Die im Bau befindliche Kirche erhielt hohe Bewertungen und galt als die beste entlang der gesamten Linie. Die Weihe wurde am 24. November 1900 vom Bischof von Omsk und Semipalatinsk durchgeführt.

Die Kirche, die für 750 Personen ausgelegt war, wurde aus rotem Ziegel im Stil der russischen Architektur des 16. und 17. Jahrhunderts errichtet. Der massive zweigeschossige Bau (Achtkant auf viereckigem Grundriss) wurde mit drei Reihen von kegelförmigen Kokoschniks und einer runden Trommel mit einer Zwiebelkuppel unter einem achtspitzigen Kreuz abgeschlossen. Der Glockenturm war an die Kirche angebaut, seine Höhe wurde durch die Mehrstufigkeit, Kokoschniks und schmale Fenster im Dach betont.

Vermutlich wurde die Kirche 1930 geschlossen. Die Bibliothek der Dreifaltigkeitskathedrale wurde am 6. Juli 1930 bei ihrer Schließung durch den vorübergehenden Geschäftsführer des Verwaltungsbereichs Ignatov beschlagnahmt. Die Bücher wurden ohne Inventar entgegengenommen. Ein Dokument, wahrscheinlich aus dem Jahr 1930, ohne Datum, über die Gegenstände, die vom Stadtfinanzamt aus der Dreifaltigkeits-Eisenbahnerkirche an das Westsibirische Regionalmuseum in der Stadt Lenin übergeben wurden, wurde vom Direktor des Museums S. Kochnev unterzeichnet.

Die Kirche wurde abgerissen, und an ihrer Stelle befindet sich jetzt ein Denkmal für W.I. Lenin (Bildhauer J.G. Neroda, J.M. Rukovishnikov, Architekt B.V. Archipov) mit einem umgebenden Park.

Im Rekonstruktionsprojekt des Bahnhofsvorplatzes, das im Institut "Omskgradprojekt" entwickelt wurde, ist die Wiederherstellung der Dreifaltigkeitskirche vorgesehen. Auf dem Bahnhofsvorplatz hat eine ernsthafte Rekonstruktion begonnen: Das Gebäude, das in den sowjetischen Jahren gegenüber dem Bahnhof an der Stelle der Kirche errichtet wurde, wurde abgerissen.