Die Heilige Dreifaltigkeitskathedrale in Werchoturje im Ural gilt als die erste und älteste Kirche der Stadt, die erstmals 1598 erwähnt wurde, als die Stadt gegründet wurde. Ursprünglich war es ein kleiner Holztempel mit einem Altar. Im 17. Jahrhundert hatte sie bereits den Status einer Kathedrale und stand unter dem Schutz der Zaren Michael Fjodorowitsch und Alexei Michailowitsch. Der erste Glockenturm der Kathedrale entstand Mitte des 17. Jahrhunderts, da 1648 eine neue Glocke aus königlichen Mitteln gegossen wurde.

Im Jahr 1683 brannte die Kathedrale nieder, und an ihrer Stelle wurde ein neuer Holztempel erbaut, der 1691 geweiht wurde, aber auch dieser wurde bald durch ein Feuer zerstört. In den Jahren 1699 und 1700 erließ Peter I. Erlass über den Bau einer steinernen Kirche an diesem Ort auf Staatskosten. Die Arbeiten begannen 1703, und 1709 wurde die neue Kathedrale geweiht und gilt bis heute als eine der schönsten in Russland. Im 19. Jahrhundert wurden ihr zwei Kirchen angegliedert: eine hölzerne zu Ehren des Ikone der Gottesmutter von Odigitria und eine steinerne Friedhofskirche zu Ehren des Einschlafens der Gottesmutter.

Im Jahr 1959 wurde die Dreifaltigkeitskathedrale auf einer internationalen Konferenz in Den Haag als eines der bedeutendsten Denkmäler der Welt anerkannt. In sechs Jahren schufen die Steinmetze von Usolje ein wahres schneeweißes Wunder. Der Tempel und der hohe fünfgeschossige Glockenturm bilden eine harmonische Komposition. Der Tempel, der einen Achteck auf einem Viereck darstellt, ist mit einer großen Kuppel bedeckt und mit fünf Kuppeln gekrönt. Vier Kuppeln sind entlang der Achsen West-Ost und Nord-Süd angeordnet, stützen sich auf die Bögen der Achteckwände und sind auf viereckigen Lichttürmen mit Giebeln installiert. Alle Elemente sind mit komplexen Mustern aus Formziegeln und mehrfarbigen Fliesen verziert, was den Eindruck von kostbarem Spitzenwerk vermittelt. Diese Eleganz hat einigen Forschern ermöglicht, die Kathedrale den Denkmälern des „moskowitischen“ oder „naryschkinischen“ Barocks zuzuordnen.

Die Dekoration der Dreifaltigkeitskathedrale weist einige Ähnlichkeiten mit der Ausstattung der Kirchen in Pojarkowo, Ostankino und Putinok sowie mit dem Verkündigungskloster in Murom und der Kirche des Heiligen Johannes des Täufers in Tolchkowo auf. Dies zeugt von einer Tendenz zur üppigen Dekorativität in der Architektur des späten 17. und frühen 18. Jahrhunderts, die die Baumeister mit ihren einzigartigen Techniken verwirklichten. Besonders deutlich wird dies am Beispiel des Glockenturms der Dreifaltigkeitskathedrale in Werchoturje.

Der Glockenturm ist mit dem Tempel durch eine Vorhalle auf der Westseite verbunden und erreicht eine Höhe von etwa 40 Metern. Er besteht aus fünf Geschossen: zwei Vierecken und drei Achtecken. Eine solche Konstruktion war zu Beginn des 18. Jahrhunderts selten. Der Glockenturm hat zwei Geschosse für das Geläut, aber die Glocken sind nur im unteren Geschoss angebracht. Den Glockenturm krönt ein doppelter Zeltdach, was in der russischen Architektur ein seltenes Phänomen ist.

Die Harmonie der Komposition von Tempel und Glockenturm wird durch ein einheitliches System dekorativer Motive erreicht. Die Fenster der Vorhalle und der unteren Geschosse sind mit Rahmen in Form von Spiralen verziert, die denen an den Wänden der Kathedrale ähnlich sind. Die Gesimse und Säulen wiederholen ebenfalls die Dekorelemente des Tempels. Der Übergang zu den Achtecken des Geläuts ist mit einem Band aus Ziegeldekor geschmückt, und die Bögen enden mit Kokoschniks komplexen Profils, was einen sanften Übergang der Formen fördert.

Dieser einzigartig schöne Komplex der Dreifaltigkeitskathedrale in Werchoturje blieb nicht von dem Schicksal vieler Kirchen in den 1930er Jahren verschont. 1932 wurde die Kathedrale geschlossen und eine Schmiede darin eingerichtet. Trotz dessen blieb sie in relativ gutem Zustand erhalten. In den 1940er Jahren befand sich hier eine Bezirksbibliothek. Die Kirche wurde Mitte der 1990er Jahre zurückgegeben, und seit 1998 finden dort wieder Gottesdienste statt.