Die Krasnoufimsker Festung wurde 1735 gegründet, und darin wurde eine hölzerne Kirche mit zwei Altären erbaut, die 1736 zu Ehren der Heiligen Lebendigen Dreifaltigkeit und des Heiligen Nikolaus geweiht wurde. 1774 gab die Festung kampflos den Pugatschow-Leuten auf, wodurch sie Plünderungen entging. Im Juni desselben Jahres wurde in der Kirche ein Gottesdienst für die Gesundheit des Atamanen Jemeljan Pugatschow abgehalten. Mit der Zeit wurde die Festung zur Stadt, und die Kirche verfiel.

1804 wurde eine neue steinerne Kathedrale im Namen der Heiligen Dreifaltigkeit erbaut und geweiht, und 1837 wurde der Altar des Heiligen Nikolaus des Wundertäters geweiht. In der Glockenstube der Kathedrale befanden sich 10 Glocken. In der Kirche wurde auch ein Gottesdienst zu Ehren des Sieges der russischen Truppen über Napoleon abgehalten.

Die Kathedrale wurde von namhaften Kaufleuten aus Krasnoufimsk unterstützt. Neben ihr gab es eine kirchliche Schule, und auch eine zweiklassige Lehrerschule im Missionsdorf wurde betreut. Jedes Jahr fanden am Tag der Kazanischen Ikone der Gottesmutter zahlreiche Prozessionen statt. Zur Kirche gehörten 6 Kapellen und 4 Hauskirchen.

1918 wurden der Vorsteher der Heiligen Dreifaltigkeitskathedrale, Protopresbyter Alexei Budrin, Priester Lew Erschow und der Priester der Eingangs-Kirche Alexander Malinowski von Tschekisten verhaftet und grausam ermordet. Am 16. September wurden ihre Leichname bei der Heiligen Dreifaltigkeitskathedrale umgebettet. Am 14. Dezember 1935 wurde die Kathedrale geplündert und geschlossen, und in den folgenden Jahren wurden verschiedene Institutionen darin untergebracht. 1951 war der Tempel halbzerstört.

Am 23. Juni 2001 wurde die Gemeinde im Namen der Heiligen Dreifaltigkeit gegründet, deren Vorsteher Priester Andrei Ryschakow wurde. Am 4. November fand in der Kirche die erste Göttliche Liturgie statt. Am 6. Dezember wurde eine Sonntagsschule für Erwachsene organisiert und eine orthodoxe Bibliothek eröffnet. Am 20. Dezember wurde ein Kuratorium für die Kirche gegründet und eine Speisehalle eröffnet.

Am 25. Juni 2002 begann das Kinderseelsorgezentrum im Namen der Bogoljubskaja Ikone der Gottesmutter zu arbeiten. Am 22.-23. Juli wurden die Reliquien der heiligen Märtyrerpriester Lew Erschow und Alexander Malinowski gefunden. Am 5. Oktober wurden die Reliquien des heiligen Märtyrers Alexei Budrin gefunden. Die Reliquien aller drei heiligen Märtyrer sind in der Kirche zur Verehrung ausgestellt.