Seit dem Ende des 16. Jahrhunderts wird der Name "Mamadysh" in schriftlichen Quellen erwähnt. In einem der Dokumente heißt es, dass 1605 Bogdan Terjokow, Sohn von Onuchin, in die Ödnis Mamadysh kam, die einheimische Bevölkerung mitbrachte und die Alteingesessenen abtrennte, indem er das Land in das Eigentum des Archimandriten Sergius und der Bruderschaft des Klosters übergab. Dies zeugt davon, dass zu Beginn des 17. Jahrhunderts die einheimische Bevölkerung von Mamadysh vertrieben wurde und das Land an das Swijazhsker Gottesmutterkloster übergeben wurde, wo die neuen Bewohner zu Klosterbauern wurden. Am 3. Juli 1613 wurde ein Dokument zur Gründung des Klosterdorfes Troizkoe-Mamadysh an der Stelle der alten Ödnis unterzeichnet, das in das Kazaner Woiwodschaft einging und später zum Zentrum des Mamadysh-Kreises in der Kazaner Provinz wurde. Obwohl der Name Troizkoe 1613 entstand, gab es damals noch keine Informationen über eine orthodoxe Einrichtung in Mamadysh.

Auf Erlass von Katharina II. vom 28. September 1781 wurde das Dorf Mamadysh zur Kreisstadt des Kazaner Vizegouvernements, und ab 1796 zur Kazaner Provinz. 1781 begann auf Anordnung des Metropoliten Benjamin in Mamadysh der Bau der Dreifaltigkeitskathedrale in der Großen Kazaner Straße, die bald in die Dreifaltigkeitsstraße umbenannt wurde. Dies war die Hauptgeschäftsstraße der Stadt, in der jährlich vom 7. bis 10. Juli Märkte stattfanden.

Die Backsteinkirche mit drei Altären wurde mit Mitteln der Gemeindemitglieder erbaut. Der Hauptaltar war der Lebendigen Dreifaltigkeit gewidmet, und in der Trauerhalle befanden sich zwei Kapellen zu Ehren des heiligen Nikolaus von Myra und des Kazaner Ikone der Gottesmutter. Die Kirche hatte einen oktogonalen Grundriss auf einem quadratischen Sockel mit einer großen Apsis und einem Glockenturm, der in der Höhe der Hauptkuppel entsprach. Die Kathedrale war im Barockstil gestaltet. 1811 wurde neben der Kathedrale eine Kapelle errichtet, zu der bis 1917 die Quelle "Heiliger Kelch" gehörte, die heute zur Kirche der heiligen Xenia von Rom gehört.

In der Zeit des Kampfes gegen die Religion blieb die Dreifaltigkeitskirche von Zerstörungen nicht verschont. Im März 1919 wurde der Priester Pawel Michailowitsch Michailow im Fluss Wjatka ertränkt, und der ehemalige Priester Alexander Miropolsky wurde erschossen. Die Kathedrale stand bis 1933, danach wurde sie zerstört. Die Straße, an der sie sich befand, wurde 1917 in "Freiheit" umbenannt und heißt seit 1918 Sowjetstraße.

Die Frage des Baus einer neuen Kirche in Mamadysh wurde in den 2000er Jahren aufgeworfen. Auf Initiative der lokalen Behörden und des Verwaltungschefs Anatolij Ivanov wurde ein Standort für die neue Kirche im historischen Zentrum der Stadt auf dem Hügel Pozharka, in der Nähe des Ortes der in den 1930er Jahren zerstörten Dreifaltigkeitskathedrale, ausgewählt. Die wiederaufgebaute Kirche wurde ebenfalls der Lebendigen Dreifaltigkeit gewidmet. Im Juni 2018 fand die Weihe des Bauplatzes statt. Die neue Kirche wird nach alter Technologie errichtet und wird eine Höhe von 33 Metern erreichen, wodurch sie das höchste Gebäude der Stadt wird. Ende Oktober 2019 fand die Weihe und die Installation der Kuppeln auf der im Bau befindlichen Kathedrale statt.