Проект Троицкой церкви в селе Бармино был разработан по заказу А.А. Ананьина. Архитектором выступил Э.Г. Титов, а инженерами стали Г.С. Щербаков, А.В. Кириллов, М.В. Бодров и С.С. Купцов. Художественное оформление выполнил Алексей Анциферов, а руководил авторским коллективом В.В. Коваль из «Научно-проектной реставрационной мастерской Виктора Коваля». Проектирование началось осенью 2014 года и завершилось к концу 2015 года. Церковь расположена в центре села на волжском откосе, рядом с местом, где до 1977 года стояла деревянная церковь, основанная в 1693 году и сгоревшая в 1977 году.

Церковь построена из клеёного бруса толщиной 29 см и установлена на кирпичный цоколь. Фасады украшены пропильной и глухой резьбой, а архитектура выполнена в русском стиле. Объемно-планировочная структура представляет собой тип «иже под колоколы». Основная часть храма трехъярусная, выполнена по типу «восьмерик на четверике» с ярусом звона и шатровым завершением. С севера и юга к ней примыкают два прируба с арочными проходами в молельный зал. Главный вход расположен с западной стороны, а боковые, с северной и южной.

27 мая 2018 года, в праздник Пятидесятницы, епископ Лысковский и Лукояновский Силуан провел чин великого освящения храма в честь Пресвятой Троицы в селе Бармино Лысковского района. В церемонии участвовали протоиерей Андрей Самсонов, протоиерей Алексий Мельников, благочинный Лысковского округа иерей Олег Шутов, иерей Александр Григорьев, настоятель храма иерей Евгений Трешников и иерей Михаил Швецов. На богослужении присутствовали исполняющий обязанности вице-губернатора Нижегородской области Евгений Люлин, заместитель главы администрации Лысковского района Александр Нагорнов, ктитор храма Антон Ананьин, гости и жители села. После освящения епископ Силуан провел Божественную литургию, а проповедь произнес протоиерей Андрей Самсонов. По указу патриарха Московского и всея Руси Кирилла епископ Силуан вручил юбилейные медали за 100-летие восстановления патриаршества Евгению Люлину и Антону Ананьину. Антон Александрович, поблагодарив за награду и помощь в строительстве храма, подарил архипастырю панагию. Также епископ вручил архиерейские грамоты настоятелю храма иерею Евгению Трешникову и другим участникам строительства.