Храм Троицы Живоначальной в городе Николаевске Волгоградской области является относительно новым культовым сооружением. Проектирование храма осуществлялось в 1998-1999 годах, а в 2000 году состоялась его закладка. Строительство велось в течение десяти лет, и к 2010 году в храме начали совершаться регулярные богослужения. В 2011 году храм был освящен великим чином.
История православия в Николаевске насчитывает несколько столетий. Первые храмы в этих местах появились еще в XVIII веке. В 1794 году в слободе Николаевской, возникшей из хутора Дмитриевского, была построена первая деревянная церковь во имя Николая Чудотворца. К концу XIX века в населенном пункте насчитывалось уже шесть православных храмов, включая Троицкую церковь.
Все исторические храмы Николаевска были утрачены в XX веке. Первые потери пришлись на период Гражданской войны и антирелигиозной политики советской власти. Окончательное разрушение церковных зданий произошло в середине XX века в связи с переносом населенного пункта на новое место из-за строительства Волжской ГЭС и затопления пойменных земель.
Современный храм Троицы Живоначальной был построен на новом месте в рамках восстановления православной инфраструктуры региона. В архитектурном решении прослеживаются традиционные для православного зодчества черты. В 2019 году завершились работы по внутренней росписи храма, выполненные местными художниками с использованием византийских орнаментальных мотивов.
При храме действует пункт гуманитарной помощи, осуществляющий сбор и распределение вещевых пожертвований. Храм входит в состав Калачевской епархии Русской Православной Церкви Московского Патриархата.
