La cathédrale de la Sainte-Trinité est l'élément central de l'ensemble architectural de Solikamsk. Sa construction a commencé en 1684, avec la bénédiction de l'évêque de Viatka, Ion Baranov, grâce aux fonds des habitants locaux. Selon la légende, lorsque les fonds se sont épuisés, les bâtisseurs ont demandé de l'aide aux tsars. En 1688, par décret d'Ivan et Pierre Alexeïevitch et de la tsarine Sophie, 200 roubles ont été alloués depuis le bureau de Novgorod pour achever la construction de la cathédrale. Cet argent a permis non seulement de terminer le temple, mais aussi de l'embellir. En mémoire du don royal, un carreau avec les armoiries a été inséré dans le mur sud de l'église, qui, malheureusement, a été détruit après la révolution de 1917.

La cathédrale avait trois autels : le principal, consacré à la Sainte Trinité en 1697, le sud, en l'honneur de Jean-Baptiste en 1689, et l'ouest, en l'honneur de saint Nicolas en 1693. Aux XVIIIe et XIXe siècles, la cathédrale est devenue un temple paroissial, et en 1916, elle est devenue cathédrale. Elle est restée en activité jusqu'en 1929, malgré les tentatives de fermeture. En 1929, la cathédrale a été fermée et ses biens détruits.

La même année, le bâtiment a été transféré au musée local. Après des réparations, des expositions consacrées à l'histoire de Solikamsk et à l'agriculture y ont été installées. En 1938, l'exposition a été fermée, mais le bâtiment a été utilisé comme entrepôt pendant la guerre. Dans les années 1960-1970, la cathédrale a été restaurée. En 1982, elle a été à nouveau transférée au musée, et depuis 1992, elle abrite une exposition dédiée à la fête locale du Vendredi de la Neuvième.

Malgré les discussions sur le transfert de la cathédrale à l'Église, elle reste sous la gestion du musée. L'architecture de la cathédrale, avec ses cinq dômes et son riche décor, a été presque entièrement préservée. Une attention particulière est attirée par les porches en bois et le motif de scarabée, caractéristique des monuments de Solikamsk. La cathédrale abritait également des entrepôts pour les marchandises des commerçants. En 1943, le clocher s'est effondré, mais a été restauré en 1957. Actuellement, le clocher abrite le département de la nature du musée.