В 1748 году, во времена правления императрицы Елизаветы Петровны, на территории Собственной дачи был возведён первый деревянный храм. Церковь, освящённая во имя Владимирской иконы Божией Матери, располагалась к западу от дворца и имела размеры 6 на 3 сажени. К концу XVIII века этот храм был упразднён.
В 1858–1860 годах, по указу императора Александра II, на территории Собственной дачи был построен новый храм во имя Святой Живоначальной Троицы. Этот православный храм был возведён для нужд императорской семьи и придворных.
После революции 1917 года и установления советской власти храм был закрыт в 1918 году. В последующие годы здание использовалось для различных нужд, включая размещение зала ожидания посетителей так называемого Бытового музея.
В настоящее время храм Святой Живоначальной Троицы на Собственной даче является приписным к церкви преподобного Серафима Саровского Санкт-Петербургской епархии Русской Православной Церкви. Здание храма представляет собой памятник архитектуры XIX века, отражающий исторические и культурные традиции того времени.