La historia de la Catedral de la Santísima Trinidad comienza con la visita de la familia imperial a Ekaterinodar a finales del siglo XIX. En 1888, un tren con miembros de la familia imperial tuvo un accidente, pero, afortunadamente, no hubo víctimas, solo algunos sirvientes y damas de honor sufrieron heridas leves.

En 1889, después de un servicio en la Catedral de Alejandro Nevski, la Administración Municipal decidió construir un templo con siete altares en el barrio 113 de la segunda parte de la ciudad. Los representantes de la Administración, incluyendo a V. S. Klimov y el anciano A. Erokhin, enviaron un telegrama al Soberano, expresando sentimientos de lealtad y comunicando su intención de conmemorar el salvamento de la familia imperial mediante la construcción de un templo en honor a los santos patronos de la familia augustal.

El 6 de noviembre de 1887 se recibió un agradecimiento imperial. Poco después, el 20 de abril de 1896, la viuda del funcionario Yefrosinya Abramovna Shcherbinina ofreció un terreno para la construcción de la iglesia y donó 2000 rublos, pidiendo a cambio una pequeña pensión y una casita. La Duma aceptó su propuesta, y el 3 de octubre de 1899 se realizó la colocación de la primera piedra del templo. El arquitecto I. K. Malgerb presentó el proyecto de la catedral, diseñado para 1000 personas.

Desde 1902, en el lugar del futuro templo comenzó a funcionar una casa de oración, donde servía el padre Vasily Biryukov. En 1902 y 1903 se llevaron a cabo trabajos para la construcción del campanario y el techo.

El 29 de junio de 1904 se levantaron las cruces en las cúpulas, y se bendijo el altar del templo inferior en honor al venerable Serafín de Sarov. En el templo estaban previstos los altares: el central, en nombre de la Santísima Trinidad, el derecho, en nombre de San Basilio el Grande, y el izquierdo, en nombre de Santa Eufrosinia. Más tarde, el altar de Santa Eufrosinia fue trasladado al templo inferior, y el izquierdo pasó a llevar el nombre del venerable Serafín de Sarov. La construcción se detuvo de 1905 a 1907 debido a la falta de fondos y la humedad que dañaba los íconos. La Duma municipal asignó 15,000 rublos para el iconostasio, firmando un contrato con el maestro Strelkov y el artista Safonov. Todos los trabajos se completaron a finales de 1909, y el 7 de junio de 1910 el templo fue solemnemente consagrado. En 1911 y 1912 se realizaron reparaciones en el templo inferior, que fue consagrado el 1 de noviembre de 1912. En el territorio de la iglesia había una escuela parroquial y una escuela municipal.

Desafortunadamente, el templo funcionó solo 20 años. En 1934 fue cerrado, pero en 1942, con el permiso de las autoridades de ocupación, se reanudaron los servicios. Después de la guerra, la catedral fue cerrada nuevamente.

Durante el abandono, la iglesia perdió utensilios, íconos, muebles e iconostasios. Las lámparas y candelabros fueron enviados al Comité Municipal, y la cerca de la catedral todavía se encuentra alrededor del hospital infantil en la calle Turgeneva.

Hasta 1972, en el templo se ubicaron un almacén y una base de salazón. Las pinturas fueron cubiertas con pintura al óleo. Más tarde, el edificio se utilizó como taller de escultura del Fondo de Bellas Artes de Krasnodar de la URSS. Muchos monumentos de Krasnodar fueron creados en la catedral en esos años.

En 1985, la arquitecta G. I. Bekbulatova describió el estado de la catedral: las fachadas estaban desordenadas, los pórticos destruidos, las pinturas cubiertas, el techo dañado, las puertas no cerraban, las rejas decorativas y vitrales perdidos, los interiores y pisos en estado de abandono.

En 1989, los fieles recolectaron más de 2000 firmas y lograron la devolución del edificio a la Administración Diocesana de Kubán. En 1990, la catedral fue devuelta a los fieles, y se reanudaron los servicios.

Desde el 1 de septiembre de 2006, en el territorio de la catedral funciona el Seminario Teológico de Ekaterinodar y una escuela dominical para niños.

El 16 de septiembre de 2020, el Consejo Arzobispal de la Metropolitana de Kubán decidió unir la Catedral de la Santísima Trinidad y el Seminario Teológico de Ekaterinodar en un único Complejo Educativo y Espiritual.