La stanitsa de Novodonetskaya a été fondée en 1833 sur le site d'un village de paysans où vivaient 240 personnes. La première église de la stanitsa, construite au début du XIXe siècle, a brûlé. En 1856, une église en bois de la Sainte Trinité a été construite à sa place sur un fondement en pierre. Les dimensions de l'église étaient : longueur avec le clocher, 23,1 mètres, largeur, 12,8 mètres, hauteur jusqu'au corniche, 6,4 mètres. Avec le temps, le bâtiment s'est beaucoup détérioré, ce qui a nécessité la construction d'une nouvelle église. En 1911, une église en pierre a été posée, dont la construction a été achevée en 1914. La consécration solennelle de la nouvelle église a eu lieu le 31 mai 1914, célébrée par l'évêque de Yeisk, Jean.

Les documents concernant le projet et l'auteur de l'église de la Sainte Trinité à Novodonetskaya n'ont pas été trouvés dans les archives. Il est supposé que l'auteur du projet était Alexandre Petrovitch Kosiakine, qui a construit des églises similaires dans d'autres stanitsas. En 1916, le nombre de paroissiens s'élevait à 5540 personnes, dont 4170 étaient des cosaques avec leurs familles. L'église conservait des documents ecclésiastiques, des livres et des inventaires, ainsi que des registres de baptême depuis 1830, à l'exception de ceux perdus dans l'incendie. L'école paroissiale était située dans un bâtiment appartenant à l'église, et 100 roubles étaient alloués chaque année pour son entretien.

D'ici 1916, l'église de la Sainte Trinité de Novodonetskaya était non seulement un acteur économique important, mais jouait également un rôle clé dans l'éducation et la vie spirituelle de la stanitsa. Depuis 1872, elle appartenait au sixième district de bienfaisance d'abord de l'évêché du Caucase, puis de l'évêché de Stavropol. Deux prêtres, un diacre et deux psalmistes étaient en fonction dans l'église. L'église avait été allouée 264 dessiatines de terre, sous la gestion de la société, et 165 dessiatines, utilisées par le clergé. En 1916, 37 garçons et 17 filles étaient scolarisés dans l'école, la maîtresse étant Antonina Ivanovna Svitlova.

En plus de l'école paroissiale, la paroisse comptait une école ministérielle de deux classes, une école de filles d'une classe, une école mixte orientale d'une classe et une école au marché près de la station "Bursak". Les services religieux dans l'église ont continué jusqu'en 1933, après quoi elle a été réaménagée en club. Pendant la Grande Guerre patriotique, l'église a de nouveau ouvert ses portes le 15 novembre 1942 pour soutenir la spiritualité du peuple. En 1964, l'église a été fermée, et en 1975, elle a été inscrite au registre des monuments d'architecture d'importance locale. En 1978, le bâtiment a été transféré à la gestion du département de la culture régional et utilisé comme entrepôt pour des engrais chimiques, ce qui a entraîné des destructions significatives.

En 1990, la paroisse de l'église de la Sainte Trinité a été formée, le prêtre Andrian en étant le recteur. Des fenêtres ont été installées dans l'église à moitié détruite, et des services ont été célébrés dans sa partie avant. De 1991 à 2000, le prêtre Sergueï Kourianov a été le recteur, initiant la restauration des coupoles. Depuis 2001, le prêtre Boris Kekeïev est devenu le recteur, qui a lancé une restauration complète de l'église. Au début des années 2000, un fonds de bienfaisance "Renaissance" a été créé pour la restauration de l'église, dirigé par Alexeï Nikolaïevitch Tkatchiov. Les projets de restauration de l'église ont commencé à être réalisés à partir de 2004 sous la direction du nouveau recteur, le prêtre Trofim Chcherbakov.

Depuis le 1er juillet 2007, le recteur est le prêtre Alexandre Efimenko. En 2007-2008, des objets liturgiques ont été achetés, des icônes des saints patrons de la famille du principal bienfaiteur de l'église, le gouverneur du kraï de Krasnodar, Alexandre Nikolaïevitch Tkatchiov, ont été peintes. En 2008-2009, l'église a été peinte dans le style néo-byzantin, basé sur le projet de l'église de Novo-Afon en Abkhazie. Les fresques ont été réalisées par des artistes de Russie et d'autres pays, y compris la France et Israël, utilisant des scènes du Nouveau Testament. En 2008-2010, une salle de prosphore, une chapelle d'eau et un bâtiment d'école du dimanche ont été construits.

Actuellement, l'église de la Sainte Trinité de la stanitsa de Novodonetskaya appartient au district de Ust-Labinsk et au district de Vyselkov de l'évêché d'Ekaterinodar et de Kouban. Un deuxième prêtre, le prêtre Alexeï Ovdiienko, y officie. Le chœur "Ancienne Russie" dirigé par Ioulia Nazarenko interprète des chants. Les activités de l'église incluent des directions catéchétiques et missionnaires, socio-éducatives, culturelles et créatives, ainsi que sportives et touristiques.