Im Frühling 1767 begann unter der Leitung des Abtes des Heilig-Geist-Klosters Juvenal (Wojkow) der Bau der Ziegelkirche der Heiligen Lebendigen Dreifaltigkeit, die die frühere Holzkirche ersetzte. Am Rand des Dorfes Duchowo errichteten lokale Handwerker einen Ofen zum Brennen von Ziegeln, wobei sie den vor Ort abgebauten Ton verwendeten. In der Arbeitszeit waren über hundert Personen mit der Ziegelherstellung, dem Mauern, der Holzernte und anderen Materialien beschäftigt. Der Bau verlief erfolgreich, und nach drei Jahren erhob sich die Hauptkathedrale der Heiligen Lebendigen Dreifaltigkeit zwischen dem Grün des Klosters.

Bis zum Herbst 1770 waren die Innenausstattung und die Malerei der Kirche abgeschlossen. Die Klosteraufzeichnungen aus dieser Zeit berichten: „Die Höhe der Kirche vom Boden bis zum Kreuz beträgt 17 Sazhen, die Breite 5 Sazhen, die Länge 39 Arshin. Der achtseitige Turm ist mit einem vergoldeten geschnitzten Kreuz gekrönt. Im Inneren befindet sich ein fünfstöckiger Ikonostase mit lokalen Heiligenikonen in silbernen Gewändern. Die Höhe des Ikonostase beträgt 18,5 Arshin, die Breite 10,5 Arshin. Vor den alten Ikonen brennen Lampen und stehen elegante silberne Kerzenhalter. Die Malerei an den Wänden, die Ornamente und die Fülle des Lichts verleihen der Kirche ein elegantes Aussehen und fördern die betende Stimmung.“

Das Heilig-Geist-Kloster wurde 1918 geschlossen, und 1934 zerstörten die Kommunisten zwei Kirchen: die Heilig-Nikolai-Kirche mit der Kreuzerhöhungskapelle und die Kirche zu Ehren des Ungeschaffenen Bildes Christi des Erlösers. Die Kirche der Heiligen Lebendigen Dreifaltigkeit überlebte auf wundersame Weise, da sie als Lager für Getreide und Ersatzteile für landwirtschaftliche Maschinen genutzt wurde.

Während des Großen Vaterländischen Krieges wurde die Kirche der Heiligen Lebendigen Dreifaltigkeit stark beschädigt; erhalten blieben nur der zentrale Teil mit der halbzerstörten Kuppel, der Altar und einige tragende Strukturen der Speisehalle. Nach dem Krieg wurde sie ebenfalls als Lager genutzt. Auf dem Gelände des Klosters organisierte die lokale Kolchose einen Maschinenhof und stellte Behälter mit Kraft- und Schmierstoffen auf. Der Vorraum und der Speisesaal der Kirche sind mittlerweile restauriert, und die Arbeiten zur Restaurierung des zentralen Teils und des Altares dauern an.