История Свято-Троицкого прихода началась в 1989 году, когда жители Азова, посещавшие богослужения в Свято-Покровском храме села Кагальник, обратились к местным властям с просьбой открыть православный храм в городе. Разрешение удалось получить не сразу, для этого пришлось ездить в Москву. В итоге местные власти передали приходу небольшое здание, которое прихожане отремонтировали своими силами. Вскоре в Свято-Троицком молитвенном доме начали регулярно проводиться богослужения. Однако здание оказалось слишком маленьким для всех верующих, и было решено построить новый Свято-Троицкий храм.

18 августа 1989 года был выделен участок для его строительства, и уже 2 февраля 1990 года был возведён малый храм. В том же году началась подготовка к строительству большого храма, который начали строить в 1991 году. В 1994 году, несмотря на незавершённое строительство, богослужения стали проводиться в новой Свято-Троицкой церкви.

В 2000 году завершилось строительство колокольни, на которой установили колокола, изготовленные в Воронеже. В 2001 году стены храма облицевали кирпичом и благоустроили подворье. Самые значительные работы прошли в 2004 году: была проведена реконструкция и капитальное переоборудование храма, крыша покрыта листовой медью, установлен резной пятиярусный иконостас. Все трудности были преодолены, и процесс завершился успешно.

В 2007 году началась роспись храма. Работы предстоит ещё много, как в самом храме, так и в Просветительском центре, где планируются классы, аудитории и мастерские. При храме действует лицензированная воскресная школа, оказывающая духовную поддержку Азовской женской колонии № 18 (Уч398/18). Также работает православный духовно-просветительский молодёжный центр.