До строительства каменной Троицкой церкви в 1864 году в Смолине существовал деревянный храм, посвященный Архангелу Михаилу с приделами в честь Трех Святителей: Василия Великого, Григория Богослова и Иоанна Златоуста. Согласно архивным данным, этот храм еще функционировал в 1860-е годы, о чем свидетельствуют метрические книги Архангельской церкви села Смолина за 1864-1865 годы. Вероятно, деревянный храм был связан с помещиками Языковыми, так как каменную церковь крестьяне построили уже самостоятельно после отмены крепостного права.

В "Адрес-календаре Нижегородской Епархии" за 1888 год сообщается, что каменная церковь, возведенная в честь Пресвятой Живоначальной Троицы, была построена в 1864 году и имела два престола. Священником был П.П. Певницкий, 59 лет, окончивший семинарию, служивший с 1851 года. Псаломщиком был Н.А. Веселовский, 30 лет, выпускник двухклассного духовного училища, служивший с 1877 года. Заштатным псаломщиком числился И.В. Ульянов, 62 года.

В 1904 году тот же источник уточняет: храм каменный, построенный в 1864-1895 годах, с престолами святой Троицы, Архангела Михаила и Трех Святителей. Церкви принадлежали 34 десятины земли, священнический дом и казенное жалование в 392 рубля. В приходе была одна деревня с 522 мужчинами и 580 женщинами, а также церковно-приходская школа. Иерей Александр Васильевич Ремезов, 25 лет, окончил семинарию и служил с 1900 года. Псаломщиком оставался Н.А. Веселовский, 47 лет, в приходе с 1884 года. Церковным старостой был И.Е. Демидов.

Храм был закрыт в 1937 году. Участники смолинского схода вспоминают, что в декабре того года приехал специальный отряд из Дивеева, который снял колокола и увез их в неизвестном направлении.