Храм во имя Пресвятой Троицы в селе Залесово Алтайского края был основан как деревянный однопрестольный храм. Строительство началось около 1897 года и завершилось к 1900 году. В состав прихода вошли деревни: Шмакова, Переборная, Заплывина, Усть-Каменская, Тундриха, Аристова, Пещерка, Бажина, Ново-Уропская, Обухова, Ново-Каменка. В 1910 году деревня Тундриха образовала самостоятельный приход.
С 1907 года при храме действовало приходское попечительство. Имелась церковная библиотека, насчитывавшая 100 наименований книг по состоянию на 1910 год. Причт состоял из священника и псаломщика. В 1914 году была открыта штатная диаконская вакансия, упраздненная в 1917 году.
В годы советской власти храм был закрыт, сведения о судьбе здания отсутствуют. Восстановление церковной жизни началось 13 мая 2002 года, когда в селе было начато строительство нового деревянного Троицкого храма. 13 декабря того же года церковь была освящена священническим чином иереем Андреем Тарасовым.
13 октября 2012 года епископ Барнаульский и Алтайский Максим (Дмитриев) совершил архиерейское освящение храма. По статистическим данным, в 1899 году в приходе числилось 4047 человек, включая 1760 старообрядцев. К 1913 году количество прихожан сократилось до 3900 человек, при этом число старообрядцев составляло около 2000, большинство из которых принадлежали к австрийскому толку.
Храм относится к Барнаульской епархии Русской Православной Церкви. Архитектурные особенности современного здания соответствуют традициям деревянного храмового зодчества. Исторические источники фиксируют последовательную смену настоятелей с момента основания храма до периода его закрытия в XX веке.