En juin 1930, le métropolite Eulogius (Georgievsky) avec les paroisses et le clergé subordonnés a décidé de sortir de la juridiction du Patriarcat de Moscou. Cependant, six laïcs, dont cinq membres de la Fraternité au nom de saint Photios, n'ont pas soutenu cette décision. Ils ont fait part de leur désaccord au métropolite Serge (Stragorodsky), qui a béni le métropolite de Lituanie et de Vilnius Eleutherius (Bogoyavlensky) pour le soin spirituel de ceux qui sont restés fidèles à l'Église orthodoxe russe. Plus tard, des prêtres et l'évêque Benjamin (Fedchenkow) les ont rejoints.

Le 3 janvier 1931, l'Administration des paroisses d'Europe de l'Ouest, dirigée par le métropolite Eulogius, a reçu un décret du Patriarcat de Moscou concernant le transfert de la Fraternité de saint Photios sous sa juridiction. Le 6 janvier, un décret a été émis interdisant le métropolite Eulogius et nommant le métropolite Eleutherius exarque d'Europe de l'Ouest.

Pendant le Grand Carême de 1931, le métropolite Eleutherius a visité Paris à plusieurs reprises et a célébré dans un appartement privé. En mars de la même année, l'évêque Benjamin (Fedchenkow) a tenu une assemblée diocésaine avec un petit groupe d'émigrés restés fidèles au Patriarcat de Moscou. Il a été décidé de créer une paroisse, et au 5 rue Pétel, un local a été loué, qui avait précédemment servi de cave à une usine de vélos. L'église a été installée dans la cave.

L'église, selon les statuts de la Fraternité de saint Photios, a reçu un double nom : en l'honneur des Trois enseignants et saints universels (Basile le Grand, Grégoire le Théologien et Jean Chrysostome) et du saint Tikhon de Zadonsk, symbolisant la fidélité à l'Orthodoxie universelle et à l'Église orthodoxe russe. Deux autels ont été consacrés dans l'église. Dans la salle supérieure, une salle à manger et des cellules monastiques ont été aménagées. L'évêque Benjamin a été l'inspirateur de cette initiative. Le premier service a eu lieu à Pâques 1931.

Depuis 1931, une maison d'édition a commencé à fonctionner à l'église, publiant de la littérature spirituelle et éducative. Grâce aux efforts de l'évêque Benjamin et des paroissiens, l'icône de la Mère de Dieu de l'Iver a été acquise, emportée de Moscou par l'armée de Napoléon en 1812.

L'église a obtenu le statut de résidence patriarcale et est devenue connue sous le nom de résidence des Trois Saints. Au dernier étage, une imprimerie a été aménagée au nom du père Jean de Kronstadt. En 1933, Leonid Ouspensky et Georgy Krug ont peint le premier iconostase de la paroisse à la demande de l'archimandrite Athanase (Nechaev).

En mars 1934, l'évêque Benjamin est parti aux États-Unis, et le nouvel abbé est devenu l'archimandrite Athanase (Nechaev), qui est décédé en 1943. Depuis 1946, l'église de la résidence est devenue la cathédrale de l'exarchat d'Europe de l'Ouest de l'Église orthodoxe russe.

En 1953, à l'initiative de l'évêque Nicolas (Eremin), des cours de théologie et de pastorale orthodoxes ont été ouverts. Les auditeurs participaient aux services et vivaient à l'église.

En 1958, le bâtiment où se trouvait l'église a été démoli. Les propriétaires du terrain ont accepté de loger l'église dans un nouveau bâtiment, à condition que son apparence extérieure ne rappelle pas sa signification sacrée. L'architecte Marc Sala a conçu l'église comme un « espace commercial ». Les cours pastoraux et la communauté monastique ont été transférés à Vilmausson.

L'intérieur de l'église, décoré dans le style russe, a été embelli de fresques et d'icônes réalisées par Leonid Ouspensky et le moine Grigori (Krug). Les travaux ont été achevés en 1960.

En février 1981, la résidence a célébré son 50e anniversaire. Les festivités ont été présidées par le métropolite de Minsk et de Biélorussie Philaret (Varkhomeev).

À la fin de 2003, début 2004, l'archevêque Innocent (Vassiliev) a effectué une rénovation complète de l'église des Trois Saints.

Le 12 février 2016, un concert de musique spirituelle a eu lieu dans la grande salle de la mairie du 15e arrondissement de Paris, dédié au 85e anniversaire de la fondation de la résidence des Trois Saints.