Пятницкое кладбище было основано в 1771 году в период эпидемии чумы, когда по указу императрицы Екатерины II было предписано выносить места захоронений за пределы городской черты. Изначально здесь была возведена деревянная церковь во имя преподобной Параскевы Сербской, освящённая 23 декабря 1772 года.
С течением времени деревянная церковь обветшала, и в 1830 году на её месте была заложена каменная церковь. Строительство завершилось в 1835 году, и храм был освящён в честь Троицы Живоначальной. Автором проекта выступил архитектор Афанасий Григорьев, известный своими работами в стиле ампир.
Архитектурно храм представляет собой классический образец ампирного стиля. Здание украшено шестиколонными портиками с фронтонами, придающими ему величественный и торжественный вид. Колокольня храма трёхъярусная, увенчанная шлемовидной главкой, что подчёркивает её вертикальную доминанту в общем ансамбле.
В начале XX века при храме действовала церковно-приходская школа.
В 1916 году на территории кладбища был построен храм во имя святого Симеона Персидского. Однако в последующие годы он был закрыт и использовался под склад кладбищенского инвентаря. В 1979 году здание было возвращено Троицкой церкви.
В советский период храм Троицы Живоначальной не закрывался, однако с 1930 года перешёл в ведение обновленческого движения и лишь в декабре 1943 года был возвращён в юрисдикцию Патриархии.
В 1994–1995 годах храм был отреставрирован на средства фонда памяти П. А. Смирнова и компании «Пьер Смирнофф».
