Первые упоминания о деревянной церкви на этом месте датируются 1621 годом, когда в переписных книгах отмечена «церковь Живоначальныя Троицы древяна».
Каменный храм был построен на средства прихожан по благословению архиепископа Ростовского Самуила. Архитектурно здание представляет собой кирпичную одноглавую церковь с трапезной и шатровой колокольней. В храме имелось три престола: главный — в честь Живоначальной Троицы, и два придела в трапезной части — во имя святителя Николая Чудотворца и пророка Илии.
Вокруг храма изначально располагалось кладбище, что обусловило его название «Троицкая на погосте». При храме действовала церковно-приходская школа, располагавшаяся в непосредственной близости от церкви.
В советский период храм был закрыт и пришёл в запустение. В начале 1990-х годов начались работы по его реставрации, завершившиеся в период с 2004 по 2007 годы. 6 августа 2006 года храм был освящён архиепископом Ярославским и Ростовским Кириллом.
