Инициаторами строительства выступили прихожане и помещица Варвара Алексеевна Мусина-Пушкина.В писцовой книге Деревской пятины за 1495 год упоминается, что в Полищском погосте находилось сельцо на озере Перетне с церковью Троицы.
Архитектурно храм выполнен в стиле классицизма. Он представляет собой четырёхстолпный крестово-купольный храм, увенчанный световым барабаном под шлемовидным куполом. Первоначально здание имело каменную колокольню, которая была утрачена и позднее заменена деревянной надстройкой. Внутреннее убранство храма включало росписи конца XIX века и иконостас, переделанный во второй половине того же столетия.
Храм имел три престола: главный — во имя Святой Живоначальной Троицы, южный — Покрова Пресвятой Богородицы, северный — во имя преподобного Нила Столобенского. В 1935 году церковь была закрыта, колокольня демонтирована, а здание использовалось для хранения зерна. В 1946 году богослужения в храме были возобновлены и продолжаются до настоящего времени.
Среди священнослужителей храма известны: Яков Петров (служил в 1864 году), Александр Яковлевич Петров (умер в 1903 году), Александр Михайлович Ферапонтов (служил с 1903 по 1937 годы). Псаломщиком был Николай Николаевич Удальцов. В 1937 году Ферапонтов и Удальцов были арестованы и впоследствии расстреляны.
На кладбище при церкви находятся надгробия представителей рода Мусиных-Пушкиных, священнослужителей и других лиц, связанных с историей храма. Среди них — могилы Ивана Афанасьевича Мусина-Пушкина, Варвары Алексеевны Мусиной-Пушкиной, священника Александра Яковлевича Петрова и его супруги Марии Михайловны.
