Село Репенское, расположенное на реке Репенке, имеет древнюю историю. Первое упоминание о нём датируется 1389 годом, когда великий князь Дмитрий Донской завещал его своей жене Евдокии Дмитриевне.

Точные сведения о времени постройки первого храма в селе не сохранились. Однако из старинной рукописи, ранее находившейся в храме, известно, что в Коломенских книгах 1572 года упоминались храм Живоначальной Троицы и тёплый храм Рождества Богородицы. На церковной земле находились дома священника, дьячков и просфирницы, а также тринадцать дворовых мест. В 1680 году к деревянной Троицкой церкви пристроили придел Пророка Илии. Со временем вокруг церкви образовалась слобода, где селились в основном ямщики. Село слилось с городом, став Ямской слободой, а церковь получила название Троицы на Ямках. В 1696 году на месте деревянного храма построили каменный в стиле московского барокко. Он был пятиглавым, с резной кирпичной кладкой и кокошниками на крыше. К западу от храма стояла шатровая колокольня. Первоначальный Троицкий храм напоминал церковь Николы-на-Посаде. Позже, при перестройке, убрали кирпичную резьбу, перекрыли верх четверика сводом и сняли кокошники. Сейчас храм имеет одну главу. В 1816 году колокольню соединили с четвериком тёплой трапезной, где восстановили престолы Илии Пророка и Рождества Богородицы. Также здесь отмечали праздники в честь святых мучеников Флора и Лавра, которым молились о защите лошадей, и День всех святых, просиявших в земле Российской. Предполагается, что эти престолы находились в трапезной части храма. В день памяти Флора и Лавра жители Ямской слободы приводили к храму украшенных лошадей для водосвятного молебна. Лошади были важной частью жизни ямщиков и слободы. В советское время здание храма использовали как цех по производству горчицы, хрена и крахмала, позже здесь работала реставрационная мастерская. Почти все фрески и росписи были уничтожены, а главный алтарь засыпан цементом и мусором. В мае 1998 года храм передали Русской Православной Церкви, и началось его восстановление. 31 августа, в день памяти Флора и Лавра, в Ильинском приделе прошла первая Божественная литургия. В ноябре 1998 года открылась воскресная школа. Перед Пасхой 1999 года храм получил набор колоколов из Воронежа, а в 2004 году ещё один колокол из Екатеринбурга. Внешний облик Свято-Троицкого храма полностью восстановлен. Вокруг него установлена кованая ограда. В 2004 году на месте разрушенной церковно-приходской школы построили новую, где работают воскресная и музыкальная школы, проводятся городские олимпиады. С 2005 года здесь преподают курсы Основ Православной культуры для учителей юго-восточного региона Московской области. Внутри храма полностью восстановлена трапезная часть, а главный алтарь украшен росписью в стиле XVI века.