Después del bautismo de los muromianos, el piadoso príncipe Konstantin comenzó la construcción de templos en la ciudad. Uno de ellos, dedicado a los mártires Boris y Gleb, según la tradición, fue erigido en el lugar del actual monasterio de la Trinidad. La fecha exacta de la sustitución de la iglesia de madera de Boris y Gleb por la iglesia de madera de la Trinidad es desconocida, pero en el Libro de Posesiones de 1624 se menciona precisamente ella: "Frente al monasterio de la Anunciación se encuentra la iglesia de madera de la Trinidad Vivificante con un techo en forma de cúpula, un pórtico, un crucifijo de hierro blanco y una cúpula, así como una capilla de Boris y Gleb. En la iglesia hay íconos, velas, vasos sagrados y vestiduras, y en el campanario cuelgan campanas. Todo esto fue construido con los fondos del comerciante muromiano Boris, hijo de Semión, y su hijo Bogdán". Estos comerciantes, conocidos como los Tsvetnov, comerciaban con productos de Moscú, incluyendo pinturas, y residían cerca de la iglesia de la Trinidad, brindándole apoyo y convirtiéndose en sus benefactores.

En 1642, Bogdán Tsvetnov fundó la iglesia de piedra de la Trinidad en el lugar de la de madera. La construcción duró alrededor de un año, como lo atestigua la inscripción en la pared del templo: "En 1642, el 21 de agosto, comenzó la construcción de esta iglesia. Finalizada el 6 de agosto de 1642 gracias a los esfuerzos y fondos del comerciante Tarasiy, hijo de Bogdán Tsvetnov, en gloria del Padre, del Hijo y del Espíritu Santo". Tras la finalización de la construcción, Tarasiy Tsvetnov se dirigió al obispo de Riazán, Moisés, con la solicitud de fundar un monasterio femenino en el lugar de la parroquia de la Trinidad, ofreciendo donar su patio y comprar el terreno vecino. El obispo apoyó esta iniciativa, y Tsvetnov trasladó la iglesia de la Precursor para liberar el lugar para el monasterio. Es probable que el mismo Tarasiy se retirara más tarde al cercano monasterio de la Anunciación. El monasterio que fundó continuó desarrollándose, atrayendo nuevos donantes, y en 1663 recibió los patios de los campesinos por un decreto real.

En 1921, el monasterio de la Trinidad fue cerrado, y sus edificios quedaron desatendidos, lo que llevó a su abandono. Desde 1933, el monasterio fue utilizado por militares, y sus instalaciones sirvieron como almacenes. En 1936, se desmantelaron algunas capillas, y los materiales se utilizaron para construir una escuela. Desde 1941, en la antigua catedral de la Trinidad se estableció la cooperativa que llevaba el nombre de Krúpskaya, dedicada a la fabricación de calzado. Después de la guerra, el monasterio se convirtió en apartamentos comunales. En la década de 1970, su conjunto fue puesto bajo protección estatal como monumento de importancia republicana y se realizó una reparación cosmética.

El 15 de mayo de 1991, el monasterio de la Trinidad fue entregado a la Iglesia, convirtiéndose en el primer monasterio femenino renacido en la diócesis de Vladímir. A finales de mayo, llegaron a la comunidad las primeras monjas del monasterio de la Trinidad de Riga. La primera liturgia se celebró el 26 de mayo en la iglesia de Kazán, situada en la entrada. La pequeña consagración de la catedral de la Trinidad tuvo lugar el 21 de julio. El templo ha sido completamente restaurado, aunque algunos cambios en su apariencia generan controversia. Entre 2008 y 2011, se realizaron pinturas en la catedral. Las cruces en las cúpulas de la catedral, obra de los herreros muromianos del siglo XVII, fueron restauradas en la década de 1990. La principal reliquia de la catedral y del monasterio son las reliquias del príncipe Pedro y la princesa Fevronia, así como la cruz-relicario de Vilna, que apareció en Murom en 1658.