Die Brjansk Kathedrale, bekannt als Nowopokrowski, wurde 1968 zerstört. Nach der Wiederherstellung des Bischofssitzes in Brjansk entstand die Notwendigkeit, eine neue Kathedrale zu bauen. Am 30. Mai segnete Patriarch Alexius II. den Bau, und 2006 begann der Bau. Im Dezember 2011 wurden die Altäre der unteren Ebene der Kathedrale geweiht. Am 24. Mai 2012, am Fest der Himmelfahrt des Herrn und dem Gedenktag der Heiligen Kyrill und Method, fand in der oberen Ebene der Kathedrale die erste Göttliche Liturgie unter der Leitung des Bischofs von Brjansk und Sewsk, Alexander, statt.

Am 1. Juli 2012 führte der Patriarch von Moskau und ganz Russland, Kyrill, die Zeremonie der großen Weihe des Altars der oberen Ebene der Kathedrale durch. Das majestätische Gebäude der Kirche wurde zur geistlichen und ästhetischen Dominante von Brjansk, erhebt sich über die Hügel und verwandelt die städtische Panorama. Zum Gedenken an die Bedeutung des Dreifaltigkeits-Sergius-Klosters in der Geschichte Russlands und der Russischen Kirche wurde die neue Kathedrale der Heiligen Lebendigen Dreifaltigkeit gewidmet, die besonders von dem heiligen Sergius von Radonesch verehrt wird.

Im Jahr 2004 wurde der Diözese ein Grundstück für den Bau im Zentrum von Brjansk, in der Nähe der Kirche der Auferstehung Christi, zugewiesen. Dieses Gebiet gehörte zuvor dem alten Auferstehungsfrauenkloster. Das Projekt der Kathedrale wurde von dem jungen Architekten Viktor Wiktorowitsch Aksjonow aus Stawropol entworfen, der in den Traditionen der alten russischen Architektur arbeitet. Er verwendet moderne Konstruktionen, die den heutigen Anforderungen entsprechen, während er die Ästhetik der alten Kirchen bewahrt. Die Kathedrale ist ein dreischiffiges, acht Säulen umfassendes Gebäude mit einer Länge von 33 Metern und einer Breite von 27 Metern. Moderne Technologien ermöglichten die Schaffung runder und schlanker Säulen, was den Raum geräumig macht. Sechs Kuppeln, jede über 10 Tonnen schwer, wurden in Wolgodonsk hergestellt und in zerlegtem Zustand nach Brjansk geliefert. Im Dezember 2011 wurden die Altäre der unteren Ebene geweiht: der Hauptaltar zu Ehren des Ikone der Gottesmutter von Swensk, der rechte im Namen des Fürsten Oleg von Brjansk, der linke im Namen des Heiligen Theophilakt. Die Weihe wurde vom Bischof von Brjansk und Sewsk, Theophilakt, durchgeführt.

Am 23. Juni 2012 wurden die Reliquien des Fürsten Oleg von Brjansk von der Kirche der Auferstehung Christi in die Dreifaltigkeitskathedrale übertragen. Die Zeremonie wurde vom Bischof von Brjansk und Sewsk, Alexander, geleitet. Der Gouverneur der Region Brjansk, N. V. Denin, übergab der Kathedrale eine Kopie des Ikone der Swensk Gottesmutter aus dem späten 18. Jahrhundert.

Die Dreifaltigkeitskathedrale wurde zur größten Kirche der Region Brjansk. Die Fläche der unteren Ebene beträgt 1000 Quadratmeter, die der oberen 882. Die Höhe der Kathedrale erreicht 58 Meter und sie kann bis zu dreitausend Gläubige fassen. Zum Komplex gehört der Glockenturm „Peresvet“ mit einer Höhe von etwa 71 Metern, entworfen von der Brjansk Architektin Olga Grozewa. Die größte Glocke, die 16-Tonnen schwere „Peresvet“, wurde in Tutajew hergestellt und 2010 im Dreifaltigkeits-Sergius-Kloster geweiht.

Am 16. Dezember 2011 wurde unter dem Glockenturm ein bronzene Denkmal für den Mönch-Krieger Alexander Peresvet, Teilnehmer der Schlacht von Kulikowo, aufgestellt. Im Jahr 2012 wurde die Skulptur um einige Meter versetzt. Das Denkmal, geschaffen von dem Moskauer Bildhauer Alexander Alexejewitsch Smirnow, ergänzt das Erscheinungsbild der Kathedrale. In den Jahren 2007-2008 beschäftigte er sich auch mit der Ausmalung der Innenräume dieser majestätischen Kirche.