Laut Überlieferung wurde das Kloster von dem Heiligen Jakob von Galich Ende des 15., Anfang des 16. Jahrhunderts gegründet. Bis 1668 war es ein Männerkloster. Bis zum frühen 19. Jahrhundert waren alle Gebäude des Klosters aus Holz, und der Steinbau begann hauptsächlich in den 1820er bis 1860er Jahren. Die Dreifaltigkeitskathedrale des Nikolaevskiy Starotorzhsky Klosters ist die größte Kathedrale der Provinz Kostroma. Sie gehört zum Komplex der Klostergebäude, die an der Stelle des alten Marktes, neben der alten Stadtanlage Balchug, wo Galich entstand, liegen.

Die Dreifaltigkeitskathedrale wurde zwischen 1839 und 1859 im Stil des späten Klassizismus erbaut. Das ursprüngliche Projekt des Tempels wurde von dem Ingenieur Ljwow, einem Mitglied der Provinzbaukommission, entworfen, aber es wurde erheblich überarbeitet; das geänderte Projekt wurde ebenfalls mit Anpassungen umgesetzt. Die Kathedrale ist ein zentrales, fünfkuppeliges, vier Säulen umfassendes Gotteshaus. Die kleinen Kuppeln wurden in der Sowjetzeit zerstört und in den 1990er Jahren wiederhergestellt, jedoch wurde die Restaurierung der Kathedrale nie abgeschlossen. Im Sommer 2002 war der Tempel nicht in Betrieb, und es wurden keine Arbeiten zu seiner Wiederherstellung durchgeführt. Im Inneren sind Fragmente monumentaler Malerei aus dem späten 19. und frühen 20. Jahrhundert erhalten geblieben. Auf dem Gelände des Klosters sind zahlreiche steinerne Wirtschaftsgebäude erhalten, die jetzt als Wohnhäuser oder staatliche Einrichtungen, Schulen, Wachtürme und Zäune genutzt werden. Der Zugang zum Gelände ist frei.