Согласно данным, размещённым на охранной доске, установленной на фасаде храма в 1950-х годах, годом постройки Свято-Троицкого храма считается 1730-й. Однако в метрике храма, составленной в 1887 году и хранящейся в архивах Старооскольского краеведческого музея, указано, что храм, вероятно, был построен «в царствование Бориса Годунова или вскоре после этого», то есть в период с 1598 по 1605 годы. Это свидетельствует о наличии на данном месте более раннего деревянного храма, который впоследствии был заменён каменным зданием.
Архитектурный облик Свято-Троицкого храма сочетает элементы барокко и классицизма. Здание представляет собой одноглавый храм с восьмигранным барабаном, увенчанным куполом, и колокольней, расположенной на западной стороне. Фасады украшены пилястрами и наличниками, характерными для архитектуры XVIII века. Храм окружён каменной оградой с воротами, выполненными в едином стиле с основным зданием.
В советский период храм был закрыт и использовался не по назначению. В 1990-х годах здание было возвращено Русской Православной Церкви, после чего начались восстановительные работы. Были проведены реставрационные мероприятия, направленные на восстановление архитектурного облика и внутреннего убранства храма. В настоящее время Свято-Троицкий храм является действующим и регулярно проводит богослужения.
