Деревянная церковь Святой Троицы была возведена общиной единоверцев на новом старообрядческом кладбище за слободой, недалеко от большой Шуйской дороги. Построить молитвенный дом распорядился граф Виктор Панин, владелец слободы. Средства на строительство предоставил вязниковский купец Осип Осипович Сеньков, и завершилось оно 14 мая 1852 года. Позже была возведена холодная каменная церковь, а кладбище с двумя церквями обнесли кирпичной оградой с воротами и башней.

Церковь расположена немного севернее Никольской церкви, почти в центре монастырской территории. Зимняя деревянная церковь выполнена в технике "в обло" и обшита тесом. Она состоит из трех частей: паперти, основного куба и пятигранной апсиды. Под церковью находится высокий каменный цоколь. В цокольном этаже апсиды есть помещение с входом с улицы через восточную стену. С юга и севера к основному объему примыкали крытые крыльца-сходы, от которых сейчас остался только фундамент. На основном объеме четверика был восьмигранный барабан с главкой. Крыша церкви железная и четырехскатная. Главный вход расположен с запада. Невысокий притвор освещается двумя окнами с юга и севера, а главный портал в западной стене основного куба имеет арочный верх. Внутри церковь бесстолпная, перекрыта плоским накатом с утеплителем, и в плане представляет собой правильный квадрат. На северном и южном фасадах установлены двухстворчатые деревянные двери, по бокам от которых находятся прямоугольные окна. Оконные наличники простые, с арочным верхом. Над дверьми и под каждым окном на фасаде расположены ложные окна второго света. Апсида соединена с церковью широким проемом и имеет пятигранную форму с тремя прямоугольными окнами в передних гранях. Внутренние стены церкви оштукатурены, росписи и утвари нет.

Этот храм является памятником деревянной архитектуры середины XIX века, отражающим стремление к масштабности и пространственности, характерное для того времени.

В результате перестроек и утрат исчез восьмигранный барабан с главкой на южном фасаде, а западное окно, вероятно, было расширено, также разобрано крыльцо.

В настоящее время церковь используется как подсобное помещение для Никольской церкви и постепенно разрушается.