Первый каменный храм во имя Святой Троицы в селе Супонь Богородицкого уезда (ныне Узловский район Тульской области) был построен в 1805 году на средства помещика лейб-гвардии поручика Николая Петровича Титова по храмозданной грамоте, выданной в 1797 году. Храм возведен в 30 саженях к югу от пришедшей в ветхость деревянной церкви. Главный престол освящен в честь Святой Троицы, второй придел - во имя Казанской иконы Божией Матери.
В 1874 году по проекту архитектора А.Г. Бочарникова была расширена трапезная часть храма. В 1889-1891 годах епархиальный архитектор Алексей Попов разработал проект четырехъярусной колокольни высотой более 20 метров. В 1910 году завершилась масштабная перестройка храма, результатом которой стало сооружение нового двухпрестольного каменного храма в византийском стиле, объединенного с колокольней.
По данным клировых ведомостей за 1914 год, приход храма включал 489 хозяйств из села Супонь и 13 окрестных деревень с общим числом прихожан около 4000 человек. При храме числилось 3 десятины 1778 кв. саженей усадебной земли, 34 десятины 125 кв. саженей пахотной земли и 1 десятина 437 кв. саженей сенокосных угодий.
В 1937 году храм был закрыт, последний настоятель арестован. В начале Великой Отечественной войны колокольня и трапезная были взорваны как потенциальные ориентиры для авиации. В послевоенный период здание использовалось как зернохранилище и склад удобрений.
24 июня 1989 года зарегистрирована православная община, 12 июля 1991 года совершено первое богослужение. В 1993 году освящен центральный придел, восстановлены фрески, купол и крест. С 2015 года ведутся работы по воссозданию колокольни.
