Im Juni 1930 beschloss Metropolit Eulogius (Georgiewski) zusammen mit den ihm unterstellten Gemeinden und dem Klerus, aus der Jurisdiktion des Moskauer Patriarchats auszutreten. Sechs Laien, darunter fünf Mitglieder der Bruderschaft zu Ehren des heiligen Photios, unterstützten diese Entscheidung jedoch nicht. Sie informierten Metropolit Sergius (Stragorodski) über ihre Meinungsverschiedenheit, der Metropolit von Litauen und Wilna, Eleutherius (Bogojavlenski), segnete, um die geistliche Betreuung derjenigen zu übernehmen, die der Russischen Orthodoxen Kirche treu geblieben waren. Später schlossen sich ihnen Priester und Bischof Benjamin (Fedtschenkov) an.

Am 3. Januar 1931 erhielt die Verwaltung der Gemeinden Westeuropas unter der Leitung von Metropolit Eulogius einen Befehl des Moskauer Patriarchats zur Übertragung der Bruderschaft des heiligen Photios in seine Obhut. Am 6. Januar wurde ein Dekret erlassen, das Metropolit Eulogius verbot und Metropolit Eleutherius zum Exarchen Westeuropas ernannte.

Während der Großen Fastenzeit 1931 besuchte Metropolit Eleutherius mehrfach Paris und feierte in einer privaten Wohnung. Im März desselben Jahres hielt Bischof Benjamin (Fedtschenkov) eine Diözesansitzung mit einer kleinen Gruppe von Emigranten ab, die dem Moskauer Patriarchat treu geblieben waren. Es wurde beschlossen, eine Gemeinde zu gründen, und in der rue Pétel, 5 wurde ein Raum gemietet, der zuvor als Keller einer Fahrradfabrik diente. Die Kirche wurde im Keller untergebracht.

Die Kirche erhielt gemäß der Satzung der Bruderschaft des heiligen Photios einen doppelten Namen: zu Ehren der drei universellen Lehrer und Heiligen (Basilios der Große, Gregor der Theologe und Johannes Chrysostomus) und des heiligen Tikhon von Zadonsk, was die Treue zur Universellen Orthodoxie und zur Russischen Orthodoxen Kirche symbolisierte. In der Kirche wurden zwei Altäre geweiht. Im oberen Raum wurde eine Kantine und Mönchszellen eingerichtet. Bischof Benjamin war der Inspirator dieses Vorhabens. Der erste Gottesdienst fand an Ostern 1931 statt.

Seit 1931 begann in der Kirche ein Verlag zu arbeiten, der geistliche und aufklärerische Literatur herausgab. Dank der Bemühungen von Bischof Benjamin und der Gemeindemitglieder wurde das Iwerikon der Gottesmutter erworben, das 1812 von der Napoleon-Armee aus Moskau gebracht worden war.

Die Kirche erhielt den Status eines Patriarchalen Vorortes und wurde als Drei-Heiligen-Vorort bekannt. Im Obergeschoss wurde eine Druckerei im Namen des Vaters Johannes von Kronstadt eingerichtet. 1933 malten Leonid Uspenski und Georgij Krug den ersten Ikonostase der Gemeinde auf Anfrage von Archimandrit Athanasius (Nechajev).

Im März 1934 reiste Bischof Benjamin in die USA, und der neue Pfarrer wurde Archimandrit Athanasius (Nechajev), der 1943 starb. Ab 1946 wurde die Kirche des Vorortes zur Kathedrale des Westeuropäischen Exarchats der Russischen Orthodoxen Kirche.

1953 wurden auf Initiative von Bischof Nikolai (Jeremina) die Orthodoxen theologischen und pastoralen Kurse eröffnet. Die Teilnehmer nahmen an den Gottesdiensten teil und lebten in der Kirche.

1958 wurde das Gebäude, in dem sich die Kirche befand, abgerissen. Die Grundstückseigentümer stimmten zu, die Kirche in einem neuen Gebäude unterzubringen, unter der Bedingung, dass ihr äußeres Erscheinungsbild nicht an die sakrale Bedeutung erinnern würde. Der Architekt Mark Sala entwarf die Kirche als „Geschäftsräume“. Die pastoralen Kurse und die Mönchsgemeinschaft wurden nach Vilmausson verlegt.

Das Innere der Kirche, im russischen Stil gestaltet, wurde mit Fresken und Ikonen von Leonid Uspenski und Mönch Grigori (Krug) geschmückt. Die Arbeiten wurden 1960 abgeschlossen.

Im Februar 1981 feierte der Vorort sein 50-jähriges Bestehen. Die Feierlichkeiten wurden von Metropolit Filaret (Varkhomeev) aus Minsk und Weißrussland geleitet.

Ende 2003, Anfang 2004 führte Erzbischof Innocentius (Wasiljew) eine umfassende Renovierung der Drei-Heiligen-Kirche durch.

Am 12. Februar 2016 fand im großen Saal des Rathauses des 15. Arrondissements von Paris ein Konzert geistlicher Musik anlässlich des 85. Jahrestages der Gründung des Drei-Heiligen-Vororts statt.