Согласно некоторым источникам, церковь в усадьбе Воронцово была обустроена из паркового павильона в 1807 году.

Во время войны 1812 года усадьба сильно пострадала: французские войска сожгли главный дом, разграбили и осквернили Троицкую церковь. Однако уже в 1816 году храм был восстановлен, и в нем возобновились богослужения.

Следующий этап развития начался в 1838 году, когда проводилась реконструкция церкви: был устроен зимний придел во имя преподобного Сергия Радонежского и перестроена колокольня-звонница.

В советское время, как и многие другие храмы, Троицкая церковь была закрыта в 1930-е годы. В ее здании разместились мастерские, склад Воронцовского сельпо, а затем и завод игрушек. Здание разрушалось и уже мало напоминало действующий храм.

В 1990 году, после долгого перерыва, на развалинах Троицкой церкви было совершено богослужение. С этого времени службы проводились регулярно под открытым небом. Восстановление храма началось в 1991 году с разработки проекта реставрации и продолжалось до 1995 года.

Сейчас, глядя на храм и благоустроенную территорию вокруг него, трудно представить, через какие испытания он прошел, и остается только восхищаться его богатой историей.