L'église de la Sainte-Trinité a été construite en deux saisons de construction entre 1675 et 1676 et consacrée en 1678. Entre 1683 et 1684, l'entrepreneur de Nerekhta, Savva Kirillov, avec ses assistants, a construit dans le monastère un clocher à toit en tente avec un emplacement pour les poids des horloges. Parmi ses assistants, on mentionne le Nerekhtan Nikita Petrov fils de Verin, qui a reçu 2 roubles du trésorier du monastère pour des travaux en briques, et le paysan du village de Tcheshkovo dans le district de Yaroslavl, Foma Andreyev. Au cours de ses plus de trois siècles d'existence, l'église a subi des modifications. Lors du creusement des fondations, les reliques du fondateur du monastère, le vénérable Pakhomie, ont été découvertes, et en son honneur, une chapelle a été construite sur la façade sud, dont l'apparence est maintenant inconnue.

Entre 1830 et 1834, selon le projet de Piotr Ivanovich Foursov, l'église a été agrandie. Du côté ouest, une vaste salle à manger a été ajoutée, reliant l'église de la Sainte-Trinité au clocher. Selon le même projet, la chapelle a été entièrement reconstruite dans un style unifié avec la salle à manger, et les fenêtres dans le carré ont été élargies. Dans son état actuel, l'église de la Sainte-Trinité est un temple sans colonnes, à cinq coupoles et à trois absides avec un toit à quatre pentes. Le carré est couvert d'une voûte en berceau avec un trou rond au centre pour le tambour lumineux. La salle à manger à deux colonnes est couverte de voûtes en berceau avec des décharges. La chapelle du vénérable Pakhomie a un plafond plat. Le clocher, adjacent à l'ouest à la salle à manger, est décalé vers le sud par rapport à l'axe longitudinal du bâtiment. Le portail occidental est taillé, tandis que le portail nord, menant au porche d'origine, a conservé sa décoration avec des demi-colonnes et des détails en briques taillées. Les façades sont divisées par des pilastres en travées. La façade est est décorée sur toute sa hauteur, tandis que les autres sont interrompues par des ouvertures de fenêtres avec des encadrements caractéristiques de la seconde moitié du XVIIe siècle, avec des colonnes et une finition en trois parties. Sur la partie supérieure du carré, une corniche et de délicats kokoshniks en forme de coin sont disposés. En dessous, sur les façades, se trouvent de profondes niches avec des peintures narratives. Le motif des petits kokoshniks en forme de coin se répète également à la base des tambours des cinq coupoles avec un revêtement en fer écailleux.