El templo de la Santísima Trinidad fue construido y consagrado en 1733 con fondos de los feligreses, utilizando los antiguos cimientos de la catedral de Cristo Nacido, erigida en 1658. La iglesia, dedicada a la Trinidad Vivificante, fue consagrada como de un solo altar y fría. En 1825 se añadió a la iglesia un refectorio caliente con una capilla de la Anunciación en el lado sur, ya que ese mismo año se desmanteló la iglesia homónima que estaba al lado. En 1827 se construyó un campanario de tres niveles, y el templo fue rodeado por una cerca de piedra con una reja de hierro. El 28 de noviembre de 1893 se consagró una capilla en el refectorio del lado norte en honor a la icono de la Madre de Dios de la Odiquitrea. Hasta la construcción de la catedral de Smolensk en 1872, el templo de la Trinidad se consideraba la catedral de la ciudad.

Antes de la revolución, en el campanario de la iglesia de la Trinidad había siete campanas: una grande de 108 puds, una de Poliélei de 50 puds, una de Hora de 10 puds, una de Laboral y dos de Zazvonnye, de 3 y 1 pud respectivamente. La gran campana tenía una inscripción sobre su fabricación en Kazán en la fábrica de Luka Stepanov Rukavishnikov. La campana mediana fue fundida en 1869 en la fábrica de los hermanos Gudkov y tenía la inscripción: “Anuncia, tierra, la gran alegría, alaba los cielos la gloria de Dios”. Una de las capillas, consagrada en nuestros días, está dedicada a la icono de la Madre de Dios “Pasional”. En el templo se guardaba una copia milagrosa de esta icono. Desde el 4 hasta el 18 de julio se realizaba anualmente una procesión hacia la aldea de Palets en la provincia de Nizhni Nóvgorod con esta icono en memoria de la liberación de la peste durante el reinado de Alexei Mikhailovich. En el templo también se encontraba la icono de la Madre de Dios “Tres Manos”, copiada de la imagen milagrosa del monasterio de Hilandar en el Monte Athos, donada al patriarca Nikon en 1664 y luego trasladada a Kozmodemyansk.

Desde 1884, en el templo funcionaba una escuela parroquial para 50 niños. En la parroquia había 125 casas, de las cuales 87 eran burguesas y 35 campesinas, con una población de 318 hombres y 357 mujeres. Después de la Revolución de Octubre, el edificio de la iglesia fue entregado a la comunidad de creyentes por un acuerdo con el consejo municipal de Kozmodemyansk. Sin embargo, el 27 de septiembre de 1938, la iglesia fue cerrada. El protoiereo Valerian Novikov fue arrestado el 19 de diciembre de 1937 y condenado a 10 años de campos de trabajo. Después del cierre, el templo quedó vacío. Desde 1941 hasta 1945, albergó un hogar infantil para niños de Moscú asediada, y más tarde vivieron aquí huérfanos. Luego, en el edificio se instaló una biblioteca, un establo de la economía comunal y apartamentos comunales.

A finales de la década de 1930, se demolieron la cúpula de cinco cabezas, se desmantelaron el ábside de tres partes y dos niveles del campanario. Se derrumbó el techo abovedado, y sobre el refectorio se colocó un tronco de siete partes. Se perdió el portal sur y parte del norte. El iconostasio fue desmontado, las campanas arrojadas, el espacio interior reconfigurado, y las paredes y bóvedas pintadas de blanco. En 1989, el templo fue entregado a la Iglesia Ortodoxa Rusa.

En 1990, con fondos de la comunidad religiosa, se restauró el altar de ladrillo silicatado. Durante los trabajos de reparación y restauración, se desmanteló el entrepiso y se restauró la cúpula de cinco cabezas. En 1992-1993, especialistas de la sección de restauración de Kozmodemyansk restauraron el campanario y encargaron un nuevo iconostasio. En la última restauración, se restauró el refectorio.

La arquitectura del templo merece atención. En su construcción se utilizó ladrillo de gran tamaño, y en la edificación del refectorio y el campanario, ladrillo estándar. Los cimientos son de piedra. El refectorio de dos columnas está cubierto por cinco bóvedas de arcos. El cubo del templo está cubierto por dos bóvedas de arcos, apoyadas en tres arcos transversales con dos columnas de soporte. Las aberturas son arqueadas con arquivoltas y cerraduras en abanico. El altar está cubierto por una concha de dos ladrillos y tiene tres aberturas arqueadas y un horno. En las esquinas de los cubos hay semicolumnas con base y un pequeño capitel. En el primer nivel, pilastras. Entre los niveles hay una pequeña cornisa. El cubo principal del templo está adornado con un cinturón de piedra en forma de pesas, y está coronado por una fila de decorativas cúpulas. El tambor central es luminoso, los demás son ciegos. Las cúpulas angulares, cubiertas de hierro de nitruro de titanio, están coronadas por cruces caladas. Las cúpulas con un diseño de hierro y las cruces impresionan al ser observadas de cerca.

Hoy, el objeto de patrimonio cultural “Iglesia de la Santísima Trinidad” es un templo en funcionamiento. En su territorio hay construcciones de madera y ladrillo de finales del siglo XX. Atrae la atención la plataforma de observación en forma de capilla con un mosaico de los santos Cosme y Damián.