La iglesia de la Trinidad en Kasimov se menciona por primera vez en los libros de registro del príncipe Petr Voieykov en 1627. Era una construcción de madera con un altar en honor a San Nicolás el Milagroso, donde se guardaban numerosas antiguas íconos. Estos íconos estaban ricamente decorados, pero se valoraban principalmente por sus propiedades milagrosas. El 27 de septiembre de 1751 se obtuvo permiso para construir un nuevo templo en reemplazo del antiguo, con altares Serievski y Nikolsky. Ya el 18 de diciembre de 1752, el conocido comerciante Iván Stepánov solicitó la bendición de los altares en la nueva iglesia construida.

En la entrada de la iglesia de la Trinidad hay una inscripción que indica que la construcción comenzó el 11 de mayo de 1753, y la consagración tuvo lugar el 6 de mayo de 1763. El segundo altar del Santo Sergio fue consagrado el 7 de mayo del mismo año, y el propio templo de la Santa Trinidad, el 10 de septiembre de 1765. La inscripción también informa que el templo fue construido gracias a los esfuerzos de los comerciantes Aleksandr Grigoryevich Polezhaev y Nikita Semyonovich Verein, con el apoyo de los feligreses. Es importante señalar que en la ciudad, los comerciantes participaron activamente en la construcción de templos ortodoxos, y feligreses de todas las clases donaban fondos para su embellecimiento. En 1772 se erigió un campanario de piedra, en el segundo piso del cual había una iglesia en honor a la Madre de Dios de Smolensk. El servicio en ella se realizaba solo una vez al año, el 28 de junio. Entre los antiguos monumentos de la iglesia destacaba el Evangelio de 1644, que, al igual que muchos otros valores, fue confiscado en 1922. En el día del Espíritu Santo, se organizaba una procesión desde la catedral hacia el templo. La iglesia fue renovada y embellecida repetidamente gracias a los feligreses. Tenía cuatro altares: el principal en honor a la Santa Trinidad, el altar derecho en honor a San Nicolás el Milagroso, el izquierdo en honor al Santo Sergio de Radonezh y en el medio del campanario, en honor a la ícono de la Madre de Dios de Smolensk. La iglesia fue cerrada el 29 de septiembre de 1938, y en 1954 fue alquilada a la ORS de la administración de canteras de Kasimov por decisión del comité ejecutivo de la ciudad.

Los servicios en el templo se reanudaron el 15 de septiembre de 2002 después de su renovación. Los altares se están restaurando en honor a la ícono de la Madre de Dios "Odigitria-Smolensk", San Nicolás el Milagroso y el Santo Sergio de Radonezh.

En el templo se guardan las reliquias del confesor Sergio de Kasimov, cuyo día de memoria se celebra con un servicio solemne, que es la festividad del templo.