Храм был возведен в 1859 году благодаря усилиям купца первой гильдии Ивана Ступина. В советское время церковь закрыли, и она пришла в упадок. Восстановление началось в 2011 году. В дальнейшем здесь планируют создать скит выксунского Иверского женского монастыря.

15 сентября 2012 года епископ Выксунский и Павловский Варнава освятил восстановленный храм в честь Пресвятой Живоначальной Троицы. После этого в храме прошла первая Божественная литургия, которую возглавил правящий архиерей. Ему сослужили руководитель службы протокола Выксунской епархии протоиерей Димитрий Колоколов, благочинный Выксунского округа иерей Игорь Покровский и другие священнослужители епархии.