Построенная в 1785 году по инициативе майора Карпова, церковь с тремя престолами находится в центре монастырской территории. Главный престол, посвященный Живоначальной Троице, занимал двухсветную холодную часть здания. Теплый храм с приделами в честь Благовещения Пресвятой Богородицы и Святого Николая Чудотворца располагался в широкой одноэтажной части.

Троицкая церковь была возведена из кирпича на бутовом фундаменте, с побеленными стенами и деревянными крашеными полами. Изначально крыши были деревянными, из теса и лемеха, но в 1863 году их покрыли кровельным железом и покрасили в зеленый цвет медянкой. В интерьере Троицкого придела роспись была скромной: в 1830-х годах на своде алтаря клеевыми красками изобразили Сошествие Святого Духа на апостолов, а на горнем месте, Воскресение Христово. Пятиярусный резной и позолоченный иконостас украшал церковь, с большим распятием наверху. После ремонта 1887 года свод был окрашен в небесный цвет и украшен звездами.

В теплом храме в ходе ремонта 1891 года обновили полы и рамы, стены и пол покрыли масляными красками, окна и карнизы декорировали бордюрами, а свод окрасили в светло-голубой цвет. В приделах находились два небольших иконостаса с резными царскими вратами. Отопление обеспечивалось двумя печами, расположенными в нишах внутренней стены по обе стороны от входа. Сегодня роспись и внутреннее убранство не сохранились, помещения приспособлены для палат. Внешний вид здания также изменился: сняты верхние ярусы колокольни и купол двухэтажной части, снесена алтарная часть, а входной портик превращен в крытый тамбур. Оконные проемы в одноэтажной части расширены за счет уничтожения обрамления.

Несмотря на утраты, сохранившиеся части церкви остаются ценным памятником архитектуры XVIII века.