La cathédrale de Briansk, connue sous le nom de Novopokrovsky, a été détruite en 1968. Après la restauration du siège épiscopal à Briansk, il est devenu nécessaire de construire une nouvelle cathédrale. Le 30 mai, le Patriarche Alexis II a donné sa bénédiction pour sa construction, et en 2006, les travaux ont commencé. En décembre 2011, les autels du niveau inférieur de la cathédrale ont été consacrés. Le 24 mai 2012, lors de la fête de l'Ascension du Seigneur et du jour de la mémoire des saints Cyrille et Méthode, la première Divine Liturgie a eu lieu au niveau supérieur de la cathédrale sous la direction de l'évêque de Briansk et de Sevsk, Alexandre.

Le 1er juillet 2012, le Patriarche de Moscou et de toute la Russie, Kirill, a célébré le rite de la grande consécration de l'autel du niveau supérieur de la cathédrale. L'imposant bâtiment du temple est devenu une dominante spirituelle et esthétique de Briansk, s'élevant au-dessus de ses collines et transformant le panorama urbain. En mémoire de l'importance du monastère de la Trinité-Saint-Serge dans l'histoire de la Russie et de l'Église russe, la nouvelle cathédrale a été dédiée à la Sainte Trinité, particulièrement vénérée par le bienheureux Serge de Radonège.

En 2004, un terrain a été attribué à l'éparchie pour la construction au centre de Briansk, à proximité de l'église de la Résurrection du Christ. Ce territoire appartenait auparavant à l'ancien monastère féminin de la Résurrection. Le projet de la cathédrale a été élaboré par le jeune architecte de Stavropol, Viktor Viktorovich Aksionov, qui travaille dans les traditions de l'architecture ancienne russe. Il utilise des constructions modernes, conformes aux exigences d'aujourd'hui, tout en préservant l'esthétique des anciens temples. La cathédrale est une structure à trois nefs et à huit colonnes, mesurant 33 mètres de long et 27 mètres de large. Les technologies modernes ont permis de créer des colonnes rondes et fines, rendant l'espace vaste. Six dômes, chacun pesant plus de 10 tonnes, ont été fabriqués à Volgodonsk et transportés à Briansk en pièces détachées. En décembre 2011, les autels du niveau inférieur ont été consacrés : le principal en l'honneur de l'icône de la Mère de Dieu de Svensk, le droit au nom du prince Oleg de Briansk, et le gauche au nom du saint Théophylacte. La consécration a été réalisée par l'évêque de Briansk et de Sevsk, Théophylacte.

Le 23 juin 2012, les reliques du prince Oleg de Briansk ont été transférées de l'église de la Résurrection du Christ à la cathédrale de la Trinité. La cérémonie a été présidée par l'évêque de Briansk et de Sevsk, Alexandre. Le gouverneur de la région de Briansk, N. V. Denin, a remis à la cathédrale une copie de l'icône de la Mère de Dieu de Svensk datant de la fin du XVIIIe siècle.

La cathédrale de la Trinité est devenue le plus grand temple de la région de Briansk. La superficie du niveau inférieur est de 1000 mètres carrés, celle du supérieur, de 882. La hauteur de la cathédrale atteint 58 mètres, et elle peut accueillir jusqu'à trois mille fidèles. Le complexe comprend le clocher "Peresvet" d'environ 71 mètres de haut, conçu par l'architecte brianskoi Olga Grozova. La plus grande cloche, la cloche de 16 tonnes "Peresvet", a été fabriquée à Tutaev et consacrée au monastère de la Trinité-Saint-Serge en 2010.

Le 16 décembre 2011, une statue en bronze du moine-guerrier Alexandre Peresvet, participant à la bataille de Koulikovo, a été installée sous le clocher. En 2012, la sculpture a été déplacée de quelques mètres. Le monument, créé par le sculpteur moscovite Alexandre Alexeïevitch Smirnov, complète l'apparence de la cathédrale. En 2007-2008, il a également réalisé la peinture des intérieurs de ce majestueux temple.